Методи одержання алканів

I. Промислові методи одержання алканів

1. Добування алканів з нафти і газу

Насичені вуглеводні у великих кількостях містяться у природному газі і нафті, звідки їх і добувають для використання в якості палива і хімічної сировини.

2. Гідрування вугілля (метод Ф. Бергіуса)

В автоклавах при високих тисках (30 МПа) і нагріванні до 450 °С у присутності каталізаторів (оксиди феруму, молібдену, нікелю) кам’яне вугілля гідрується до алканів:

nC + (n+1)H2 → CnH2n+2

3. Оксосинтез алканів (метод Ф. Фішера – Г. Тропша)

Даним методом алкани одержують з синтез-газу, який являє собою суміш СО і Н2 з різним співвідношенням. Його одержують газифікацією вугілля або конверсією метану:

C + H2O → CO + H2
CH4 + H2O → CO + H2
CH4 + CO2 → 2CO + H2
2CH4 + O2 → 2CO + 4H2

4. Суха перегонка

Невеликі кількості насичених вуглеводнів одержують за допомогою сухої перегонки вугілля, торфу, деревини без доступу повітря.

II. Лабораторні методи одержання алканів

1. Одержання з галогеналкілів

Взаємодія з металічним натрієм (реакція Вюрца)

Дана реакція, як правило, використовується для синтезу вищих симетричних алканів

CH3–I + 2Na I–CH3→ CH3–CH3 + 2NaI

У разі використання двох різних галогеналканів утворюється суміш алканів, яку дуже важко розділити на окремі компоненти

CH3–I + CH3CH2–I + 2Na → CH3–CH3 + CH3–CH2CH3 + CH3CH2–CH2CH3 + 2NaI

Відновлення.

CH3–I + H2 → CH4 + HI
CH3–I + HI → CH4 + I2

2. Одержання з солей карбонових кислот

Електроліз солей (реакція Кольбе)

При електроліз водних розчинів солей карбонових кислот на аноді аніон карбонової кислоти окиснюється утворюючи вільний радикал, який легко декарбоксилюється. Вільні радикали внаслідок рекомбінації утворюють алкани

Alkany111

Alkany112

Alkany113

Сплавляння солей карбонових кислот з лугом

Alkany114

3. Відновлення кисневмісних сполук

R–OH + 2HI → R–H + I2 + H2O

4. Гідрування ненасичених вуглеводнів.

CH2=CH2 + H2 → CH3–CH3