Дегидрлеу реакциясының классификациясы

Дегидрлеу реакциялары сутек бөлінетін атомдар арасындағы байланыс түрі бойынша жіктеледі.

Ароматты көмірсутектердің бүйір тізбектері стирол типті заттар түзіп дегидрленуі мүмкін:

С-О байланысы бойынша дегидрлеу біріншілік және екіншілік спирттерге айналады, олардан сәйкесінше альдегидтер мен кетондар түзіледі:

С-N байланысы бойынша дегидрлеудің мысалы, нитрил түзілумен жүретін біріншілік аминдерден сутектің бөлінуі болып табылады:

Барлық қарастырылған реакциялар кезінде тізбектегі атомдардың бастапқы орналасуы толық сақталады, бірақ өзгеруімен жүретін дегидрлеу процестері де бар.

П арафиндерден циклдің тұйықталуы және дегидрленуі арқылы ароматты көмірсутектерді алған кезде дегидроциклизация процесі маңызды мәнге ие болады.

Бұл-мұнайдың тар фракцияларын ароматтаудың маңызды жолы болып табылады. Дегидрлеу реакциясының басқа бір түрі–дегидроконденсация –ди- және полиядерлі қосылыстарды түзуге алып келеді:

және ең соңында жоғары кондинсерленген көмірсутектер түзіледі.

Дегидроконденсацияның жүрісі мұнай өнімдері мен газдың пиролизі кезінде кокс шығуымен түсіндіріледі.

Дегидроконденсацияның басқа бір түрі көмірсутектер мен аммиактан аминдер мен нитрилдерді синтездеу кезінде байқалады, одан жаңа қосылыстар түзіледі:

Жоғарыда келтірілген көптеген түрлендірулерді тотығу реакциясы көмегімен жүргізуге болады, мысалы, спирттерден карбонилді қосылыстарды синтездеу, аминдерден нитрилдерді синтездеу:

Басқа жағдайда стехиометрия бойынша қажетті оттегіден де көп оттегі жүреді, бірақ реакция дегидрлеу болады:

Бұндай типті процецесті тотығу–дегидрлену деп аталады.

Дегидрлеу процесінің реакцияларының механизмі

Дегидрлеу және гидрлеу реакциялары қайтымды болып келеді. Осыған байланысты дегидрлеу және гидрлеу реакцияларының физикалық–химиялық заңдылықтарында ортақ ерекшеліктері бар. Сондықтан да олардың термодинамикасын, кинетикасын, катализін және қолайлы жағдайларын таңдап алуда дегидрлеу және гидрлеу процестерін салыстыру қажеттілігі туады.

Бұл процесс тотығудың гетерогенді–каталитикалық реакцияларына ұқсас, гамолитті айналу типіне жатады. Негізгі рөлді активті центрлерде (К) реагенттердің хемосорбциясы атқарады. Бұл жағдайда адсорбциялық молекулада катализатордың қатысуымен электронды ауысулар арқылы химиялық байланыстар әлсірейді немесе үзіледі.

Түрлі әдістерде сутегінің металдармен сорбцияланып, физикалық адсорбциядан соң байланыстардың әлсіреп, молекуланың диссоциациялануы өтеді:

Қаныққан көмірсутектер төмен дәрежемен сорбцияланады. Бірақ, олар үшін де С-Н байланыс бойынша диссоциация өтуі мүмкін:

Олефиндер, ароматты қосылыстар, әсіресе ацетилен және оның гамологтарын сорбциялауға жоғары икемділігімен еркешелінеді. Ол көп жағдайда қанықпаған байланыстың толық ашылуы бойынша өтеді:

Ә рі қарай әркеттесу хемосорбцияланған екі бөлшек арасында өтеді. Бұл жағдайда гидрлеу және дегидрлеу тепе-тең процестерінің әрбір стадиясы қайтымды болады:

Дегидрлеу реакцияларының кинетикасы. Бұл реакциялардың жылдамдығы басқа да гетерогенді-каталитикалық процестер сияқты диффузиялық және кинетикалық факторларға байланысты болуы мүмкін. Көп жағдайда дегидрлеу және гидрлеу реакцияларының кинетикасы Лэнгмюр - Хиншельвуд теңдеуімен сипатталады.