ANKEN: CẤU TẠO, TÍNH CHẤT, KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG, CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các anken hay olefin là hydrocacbon no có tại một liên kết đôi nhất trong cấu trúc của nó. Chúng được gọi là olefin vì khả năng của etilen hoặc etylen phản ứng với các halogen để tạo ra dầu hoặc dầu. Hiện nay thuật ngữ này đã không còn được sử dụng và những hợp chất này thường được gọi là anken.

Tính chất vật lý của anken bị ảnh hưởng bởi trọng lượng phân tử, cũng như khung xương cacbon của chúng. Ví dụ, anken có từ 2 đến 4 nguyên tử cacbon (etilen đến buten) là chất khí. Với 5 đến 18 nguyên tử cacbon trong chuỗi dài, chúng ở thể lỏng. Trong khi đó, anken có hơn 18 nguyên tử cacbon là chất rắn.

Etilen Người dùng: Bryan Derksen, từ Wikimedia Commons

Sự hiện diện của liên kết đôi cung cấp cho chúng khả năng phản ứng lớn, do đó trải qua nhiều phản ứng hóa học, chẳng hạn như bổ sung, loại bỏ, hydro hóa, hydrat hóa và trùng hợp, cho phép nó tạo ra nhiều công dụng và ứng dụng.

Anken được sản xuất trong công nghiệp bằng cách crackinh nhiệt các ankan cao phân tử (sáp parafin); xúc tác dehydro hóa và clo-dehydro hóa.

Cấu tạo hóa học

Nguồn riêng

Anken được đặc trưng bởi có một hoặc nhiều liên kết đôi trong cấu trúc của chúng. Điều này được biểu diễn là C = C, cả hai nguyên tử cacbon đều có lai hóa sp ² .

Do đó, vùng của chuỗi nơi liên kết đôi, hoặc không bão hòa, là phẳng. Cũng cần lưu ý rằng hai nguyên tử có thể được liên kết với hai nhóm thế (hoặc nhóm) khác.

Nhóm thế nào? Bất kỳ ai thay thế một trong các hydrogen anken đơn giản nhất trong số tất cả: etylen (hoặc etilen). Bắt đầu từ nó (A, hình trên) R, là một nhóm thế alkyl, sẽ thay thế một trong bốn hydro để tạo ra một anken đơn chức (B).

Cho đến nay, bất kể hydro nào được thay thế, danh tính của B. không bị thay đổi, nghĩa là nó thiếu đồng phân lập thể, những hợp chất có cùng công thức hóa học nhưng có sự sắp xếp không gian khác nhau của các nguyên tử.

Đồng phân lập thể

Khi một hydro thứ hai được thay thế cho một R khác, như trong C, lúc này các đồng phân lập thể C, D và E. xuất hiện. Điều này là do các định hướng không gian đối với cả R có thể khác nhau, và để phân biệt chất này với chất kia cần phải cis-trans hoặc chuyển nhượng EZ.

Trong C, anken được thế đi, hai chữ R có thể là chuỗi có độ dài bất kỳ hoặc một số dị nguyên tử. Một cái ở vị trí trực diện trong mối quan hệ với cái kia. Ví dụ, nếu hai R chứa cùng một nhóm thế, thì C là đồng phân lập thể cis.

Trong D, cả hai nhóm R thậm chí còn gần nhau hơn, vì chúng được gắn vào cùng một nguyên tử cacbon. Đây là đồng phân lập thể đá quý, mặc dù nhiều hơn đồng phân lập thể, nó thực sự là một liên kết đôi đầu cuối, nghĩa là, nó nằm ở cuối hoặc đầu của một chuỗi (vì lý do đó cacbon kia có hai hydro).

Và trong E, chất bền nhất trong số các đồng phân lập thể (hay đồng phân hình học), hai nhóm R cách nhau một khoảng lớn hơn, chúng đi qua đường chéo của liên kết đôi. Tại sao nó là ổn định nhất? Đó là bởi vì khi khoảng cách không gian giữa chúng lớn hơn, thì giữa chúng không có lực căng thép.

Mặt khác F và G lần lượt là các anken thế ba và tetra. Một lần nữa, chúng không có khả năng tạo ra bất kỳ đồng phân lập thể nào.

Các tính chất vật lý và hóa học

Độ hòa tan

Chúng không thể trộn lẫn với nước do độ phân cực thấp. Nhưng chúng tan trong dung môi hữu cơ.

Điểm nóng chảy ở ºC

Ethene -169, Propene -185, 1-Pentene -165, 1-Heptene -119, 3-Octene

-101,9, 3-nonane -81,4 và 5-dối trá -66,3.

Điểm sôi tính bằng ° C

Ethene -104, propen -47, trans2butene 0.9, cis2butene 3.7, 1-pentene 30, 1-heptene 115, 3-octene 122, 3-nonene 147 và 5-dối trá 170.

Điểm sôi tăng liên quan trực tiếp đến số cacbon của anken. Mặt khác, cấu trúc của nó càng phân nhánh thì tương tác giữa các phân tử của nó càng yếu, điều này thể hiện ở sự giảm nhiệt độ sôi hoặc nhiệt độ nóng chảy.

Tỉ trọng

Ethene 0,6128 mg / ml, propen 0,6142 mg / ml và 1-butene 0,6356 mg / ml, 1-pentene 0,64 mg / ml và 1-hexene 0,673.

Trong anken mật độ tối đa là 0,80 mg / ml. Đó là, chúng ít đặc hơn nước.

Phân cực

Nó phụ thuộc vào cấu trúc hóa học, sự thay thế và sự hiện diện của các nhóm chức năng khác. Anken có momen lưỡng cực thấp, do đó đồng phân cis của 2-buten có momen lưỡng cực bằng 0,33, trong khi đồng phân trans của nó có momen lưỡng cực bằng không.

Phản ứng

Anken có khả năng phản ứng lớn do các liên kết đôi mà chúng sở hữu. Trong số các phản ứng mà chúng tham gia là: cộng, loại bỏ, thay thế, hydro hóa, hyđrat hóa và trùng hợp.

Phản ứng bổ sung

H ₂ C = CH ₂ + Cl ₂ => ClCH ₂ -CClH ₂ (etylen diclorua )

Phản ứng hydro hóa

Nó xảy ra ở nhiệt độ cao và với sự có mặt của các chất xúc tác thích hợp (Pt, Pd, Ni được phân chia mịn)

CH ₂ = CH ₂ + H ₂ => CH ₃ -CH ₃ (etan)

Phản ứng hydrat hóa

Phản ứng là nguồn gốc của việc tạo ra rượu từ các dẫn xuất dầu mỏ:

H ₂ C = CH ₂ + H ₂ O => H ₃ C-CH ₂ OH (rượu etylic)

Phản ứng trùng hợp

Ethylene với sự hiện diện của các chất xúc tác như nhôm trialkyl và titan tetraclorua polyme hóa trong polyethylene, chứa khoảng 800 nguyên tử carbon. Loại polyme này được gọi là polyme bổ sung.

Sử dụng và ứng dụng

Polyme

- Polyethylene mật độ thấp được sử dụng trong sản xuất túi, nhựa nhà kính, hộp đựng, đĩa, kính, v.v. Trong khi mật độ cao cứng hơn và chịu được cơ học hơn, được sử dụng trong sản xuất hộp, đồ nội thất, đồ bảo hộ như mũ bảo hiểm và miếng đệm đầu gối, đồ chơi và pallet.

-Polypropylene, một polyme propylene, được sử dụng trong sản xuất thùng chứa, tấm, thiết bị thí nghiệm, đồ chơi, màng bao bì, sợi cho dây thừng, vải bọc và thảm.

-Polyvinyl clorua (PVC) là một polyme của vinyl clorua được sử dụng trong sản xuất đường ống, gạch lát sàn, kênh dẫn, v.v.

-Polybutadiene, 1,3-butadiene polymer, được sử dụng để sản xuất lốp xe, ống mềm và dây đai, cũng như để phủ các lon kim loại.

-Các chất đồng trùng hợp etylen propylen được sử dụng trong sản xuất ống mềm, các bộ phận thân và khung xe ô tô, sơn phủ dệt, v.v.

Anken

-Chúng được sử dụng để thu được các dung môi như ethylene glycol và dioxan. Ethylene glycol được sử dụng làm chất chống đông trong bộ tản nhiệt xe hơi.

-Ethylene là một hormone thực vật kiểm soát sự tăng trưởng, sự nảy mầm của hạt và sự phát triển của quả. Vì vậy, nó được sử dụng để tạo ra sự chín của chuối khi chúng đến đích.

- Chúng được dùng làm nguyên liệu để sản xuất nhiều hợp chất như ankyl halogenua, etylen oxit và đặc biệt là etanol. Chúng cũng được sử dụng trong công nghiệp, chăm sóc cá nhân và y học.

-Chúng được sử dụng để lấy và sản xuất sơn mài, chất tẩy rửa, andehit và nhiên liệu. 1,3-butadien được sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất cao su tổng hợp.

Người giới thiệu

1. Bài tập Hóa học. Tính chất vật lý của Anken. Lấy từ: chemistry-assignment.com
2. Wikipedia. (2018). Anken. Lấy từ: en.wikipedia.org
3. Hóa học LibreTexts. Tính chất vật lý của Anken. Lấy từ: chem.libretexts.org
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Hóa học. (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
5. Francis A. Carey. Hóa học hữu cơ. (Xuất bản thứ sáu, tr. 194). Đồi Mc Graw.
6. Houghton Mifflin Harcourt. (2016). Anken: Công thức phân tử và cấu tạo. Lấy từ: Clipsnotes.com
7. Chipera, Angie. (Ngày 25 tháng 4 năm 2017). Olefin trong Hóa học là gì? Đấu kiếm. Lấy từ: sciining.com