Алкогольді сусыздандыру

«Құрғату» термині химияда (органикалық заттардың молекуласынан суды бөлетін реакция) медицинада ( дененің дегидрациясы), авиацияда (бұл ұшу кезінде ұшақпен судың жоғалуы) қолданылады. Алкогольді сусыздандыру реакциясы бұрын спиртті деп аталатын қосылыстарға тән. Күкірт қышқылы, мырыш хлориді, алюминий тотығы немесе фосфор қышқылы болып табылатын суды тазартатын агенттердің қатысуымен процесс жүреді . Реакция жағдайларына байланысты қанықпаған көмірсутектер немесе эфирлер құрылуы мүмкін және ол сәйкесінше ішін-молекулалық және молекулалық дегидратацияға бөлінеді.

Этердер реакция неғұрлым төмен температурада және алкоголь артық болған кезде пайда болады. Бірінші кезең күкірт қышқылының эфирін шығарады: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5O-SO2OH + H2O. Егер реакциялық қоспа қыздырылса, алынған этилсульфир қышқылы спирттен асып кетеді: C2H5O-SO2OH + C2H5OH → C2H5-O-C2H5 + H2SO4. Нәтижесінде диэтил (немесе күкірт) эфері алынады. Осы схемаға сәйкес, алкоголардың молекулярлы дегидратациясы жалғасуда. Нәтижесінде алкогольдің екі молекуласы, екі сутегі атомы мен бір оттегі атомы (олар бір молекуланың суын) бөліп тұратындықтан, эфирлер пайда болады. Өнеркәсіптегі диэтил эфир алюминийден жұп-жұппен 250 ° C температурада жұғады Реакция сұлбасы келесідей: 2C2H5-OH → C2H5-O-C2H5 + H2O.

Алкоголардың интромолекулалық дегидратациясы жоғары температура кезінде ғана мүмкін. Бұл жағдайда, су молекуласы бөліп, екі көміртек атомы арасында бір қос байланыс қалыптасады, алкогольдің бір молекуласынан (бұрынғы жағдайдағыдай емес) екі молекуладан тұрады. Бұл әдіс қанықпаған көмірсутектерді өндіру үшін қолданылады. Бұл мақсат үшін тек моногидрлік спирттер пайдаланылады. Мысалы, этил спиртінен судың бөлінуі суды кетіретін катализатордың 500 ° C температурасында, мысалы, Al2O3 алюминий оксиді немесе ZnCl2 мырыш хлоридісінен жоғары болады.

Алкогольді сусыздандыру - зертханалық жағдайларда газ тәрізді алкендерді алудың қарапайым тәсілі. Ол этанолдан этиленді алу үшін қолданылады: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O. Сусыздандыру алюминий болып табылатын катализатордың қатысуымен пайда болуы мүмкін. Этил спиртінің буы қыздырылған алюминий оксидінің ұнтағынан өтеді. Будың түріндегі бөлінген су сіңіріледі, ал таза этилен босатылады. Бұл процестің катализаторы ретінде күкірт немесе фосфор сияқты концентрлі қышқылдарды пайдалануға болады. Алюминий тотығы сияқты олар суды кетіру қасиеттеріне ие. Бірақ күкірт қышқылы да күшті тотықтырғыш болып табылатындықтан, көптеген қосалқы өнімдер пайда болады (мысалы, спирт көмірқышқыл газына тотықтандырылады, ал қышқыл күкірт диоксидіне дейін азаяды), нәтижесінде алынған газ қосымша тазартуды қажет етеді.

Циклдық спирттердің сусыздануы, мысалы, циклогексанолды сусыздандыру фосфор қышқылының қатысуымен орын алуы мүмкін. Күкірт қышқылы үшін жиі қолайлы, өйткені жақсы су алу қасиеттері бар, жанама өнімдердің қалыптасуына анағұрлым қолайлы емес, сондай-ақ қауіпсіз. Осы реакция нәтижесінде циклогексен пайда болады. Көміртегі атомдары сақинаға біріктірілгені реакция химиясын өзгертпейді: C6H11-OH → C6H10 + H2O. Циклоэханол концентрацияланған фосфор (V) қышқылымен қызады. Алынған циклдық көмірсутек сақинадағы бір қос байланыспен сұйық зат болып табылады, сондықтан ол кірді кетіру үшін тазартылады.

Сондай-ақ молекулада бірнеше гидроксил топтары бар спирттерді дегидраттауға болады. Көпфазалық спирттерге мысал ретінде реакцияны екі су молекуласының екі молекуланың этиленгликолдан бөлінуіне, диоксанның циклдық эфирін қалыптастыру арқылы қарастыруға болады: 2OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. Сусыздандыру күкірт қышқылының қатысуымен этиленгликолды дистилляциялау кезінде орын алады. Бұл диоксан өндіретін өнеркәсіптік технологиялардың бірі.

Осылайша, алкогольді сусыздандыру өндірістік және зертханалық қолданысқа ие деп айтуға болады. Нәтижесінде зерттеу үшін пайдаланылатын химиялық қосылыстар, сондай-ақ химиялық өндіріс үшін шикізат немесе қосалқы химиялық заттар ретінде қалыптасады.