4. Способы получения (методы синтеза).

Синтез метана из карбида алюминия.

Действием воды на карбид албминия можно получить метан.

Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃ + 3CH₄

Cинтез метана по Бертло (из сероуглерода).

Этот метод имеет историческое значение.

СS₂ + 2H₂S + 8Cu → CH₄ + 4Cu₂S

Каталитическое гидрирование СО₂ и СО.

Гидрирование оксидов углерода в различных условиях ведет к получению алканов.

Особо следует отметить возможность использования смеси оксида углерода (II) и водорода (так называемый «синтез газ») для получения алканов по методу Фишера-Тропша.(1923г.)

СО₂ + 4Н₂ СН₄ + 2Н₂О

nСО + (2n+1)H₂ CnH_2n+2 + nH₂O

синтез газ

Каталитическая гидрогенизация угля.

Эту реакцию еще называют «ожижение» угля. Твердый каменный уголь в ходе этого процесса тонко измельчают и превращают в смесь жидких алканов. Эта реакция лежит в основе получения синтетического бензина. В настоящее время бензин по такой схеме не производят.

nC + (n+1)H₂ СnH_2n+2

Восстановление галогеналканов.

В лабораторных условиях получать алканы очень удобно- действием цинка на галогеналканы в водной минеральной или уксусной кислоте.

2CH₃-CH₂-Br + Zn 2CH₃-CH₃ + ZnBr₂

^{бром этан этан}

Разложение реагентов Гриньяра водой.

Разложение реагентов Гриньяра водой приводит к получению алканов. Аналогично ведут себя органические соединения лития.

R-X + Mg R-MgX R-H + Mg(OH)X

Реакция галогеналканов с диалкилкупратами лития.

Эта реакция получила большое распространение в лабораторных условиях для синтеза алканов в последнее время.

(СH₃)₂CuLi + CH₃(CH₂)₃Br → CH₃(CH₂)₃ + LiBr + CuCH₃

Сплавление солей карбоновых кислот со щелочами.

Насыщенные углеводороды в ряде случаев удобно получать нагреванием натриевых солей карбоновых кислот с избытком едкого натра или натронной извести.

СН₃СОONa + NaOH CH₄ + Na₂CO₃

Декарбоксилирование карбоновых кислот.

Декарбоксилирование карбоновых кислот является общим способом получения углеводородов.

RCOOH R-H + CO₂

Электролиз карбоновых кислот (синтез Кольбе).

При этом на аноде ацетат анион разряжается в неустойчивый радикал СН₃СОО*, который распадается с выделением СО₂.

СН₃СООН СН₃СОО- + Н⁺

СН₃СОО- …….. СН₃СОО*

2СН₃СОО* → С₂Н₆ + СО₂

Метод применим для синтеза других алканов с четным числом углеродных атомов, если исходить из уксусной кислоты.

Гидрирование непредельных углеводородов (алкенов и алкинов).

Гидрирование алкенов водородом под рневысоким давлением в настоящее время является важным лабораторным способом получения алканов.

CnH_2n CnH_2n+2

Реакция Вюрца.

Эта реакция имеет значение лишь для синтеза симметричных алканов. В результате можно получить алкан с более длинной углеродной цепью. В синтезе используется галогенпроизводное углеводорода и металлический натрий. Реакция идет при небольшом нагревании.

CH₃Cl + 2Na + ClCH₃ → CH₃-CH₃ + 2NaCl

Крекинг нефти.

При крекинге нефти высшие алканы (и другие углеводороды нефти) дробятся, образуя смесь низших алканов. Крекинг служит важнейшим источником промышленного получения алканов.