Окиснення парафінів

Насичені вуглеводні (парафіни) дуже стійкі до дії таких сильних окиснювачів, як перманганат калію і хромова суміш. Окиснюються в газовій фазі, утворюючи суміш нижчих спиртів, альдегідів, кетонів і кислот. Цей метод використовується для отри-мання формальдегіду.

При температурі вище 300С насичені вуглеводні горять з утво­ренням СО₂ і Н₂О:

С₅Н₁₂ + 8О₂  5СО₂ +6Н₂О

При більш високих температурах у промисловості відбувається процес взаємо-дії метану з водою:

СН₄ +Н₂О  СО + 3Н₂

При окисненні вищих парафінів киснем повітря в присутності діоксиду марганцю при 100°- 160°С утворюється складна суміш, в якій є вищі жирні кислоти. Ці окисні процеси застосовуються в промисловості. Із утвореної суміші кислот виділяють кислоти та отримують з них мило.

Окиснення являє собою радикальну ланцюгову реакцію, в процесі якої утворюються гідропероксиди:

RH + ·O – O^. → R· + H – O – O·

R· + · O – O· → R – O – O·

R – O –O· + RH → R – O –O –H + R· і т.д.

Дія кисню спрямовується на третинний атом карбону, потім на вторинний та на первинний. Гідропероксиди в залежності від будови карбонового радикалу й умов проведення окиснення розкладаються по-різному. Розклад гідропероксидів відбувається з утворенням спиртів, альдегідів та кетонів.

Дослід 4.4. Окиснення алканів

Реактиви та матеріали:	суміш алканів, вуглекислий натрій, перманганат калію
Обладнання:	пробірки, піпетки

У пробірку відбирають 1 краплю алкану або суміші алканів, 1 краплю вуглекислого натрію і 2-3 краплі розчину перманганату калію. Суміш енергійно перемішують, фіолетовий колір водного шару не змінюється, бо алкани в цих умовах не окиснюються.

Дослід 4.5. Дія концентрованої сульфатної кислоти на насичені вуглеводні

Реактиви та матеріали:

рідкі алкани, сульфатна кислота концентрована (d= 1.84 г/см)3.

У пробірку вміщують 2 краплі рідкого алкану й 2 краплі сульфатної кислоти. Вміст пробірки енергійно перемішують 1-2 хв, охолоджуючи пробірку проточною водою. В умовах досліду алкани з сульфатною кислотою не реагують.

При невеликому нагріванні сульфатна кислота утворює з алканами, що мають третинний атом карбону, сульфокислоти. При високих температурах сульфатна кислота діє як окисник.

Дослід 4.5. Дія концентрованої нітратної кислоти на насичені вуглеводні

Реактиви та матеріали:

рідкі алкани, нітратна кислота концентрована (d= 1,4 г/см3.)

У пробірку вміщують 2 краплі досліджуваного алкану й додають 2 краплі нітратної кислоти. Суміш перемішують на протязі 1-2 хв. Ніякої зміни в пробірці не відбувається.

Концентрована нітратна кислота на холоді не реагує з алканами, при високій температурі вона діє як окисник. Реакція нітрування алканів йде добре з розведеною нітратною кислотою при нагріванні та підвищеному тиску. Легше за все нітруються алкани, що мають в молекулі третинний карбоновий атом. Алкани легко нітруються в газовій фазі діоксидом азоту або парами нітратної кислоти при 250-500°С. Ця реакція йде за радикальним механізмом.