Deshidratación de alcoholes
El término "deshidratación" se usa en medicina(significa deshidratación del cuerpo), en la aviación (esta es la pérdida de agua por avión durante el vuelo), en la química (una reacción que resulta en la división de la molécula de materia orgánica). La reacción de deshidratación de alcoholes es característica de los compuestos anteriormente llamados alcohol. El proceso tiene lugar cuando se calienta en presencia de agentes de eliminación de agua, que son ácido sulfúrico, cloruro de zinc, óxido de aluminio o ácido fosfórico. Dependiendo de las condiciones de reacción, se pueden formar hidrocarburos insaturados o éteres, y se subdivide en consecuencia en deshidratación intramolecular e intermolecular.
Los éteres se forman cuando la reacciónse lleva a cabo a una temperatura más baja y un exceso de alcohol. En el primer paso de éster de ácido sulfúrico se obtiene: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5O-SO2OH + H2O. ácido etilsulfúrico Si la mezcla de reacción se calienta entonces, a continuación, formado se hace reaccionar con un exceso de alcohol: C2H5O-SO2OH + C2H5OH → C2H5O-C2H5 + H2SO4. Como resultado, se obtiene dietil (o azufre) éter. De acuerdo con este esquema, procede la deshidratación intermolecular de alcoholes. Como resultado, debido a la separación de dos moléculas de alcohol, dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (forman una molécula de agua), se forman éteres. En la industria, éter dietílico produce haciendo pasar el alcohol sobre un par de óxido de aluminio a una temperatura de 250 ° C. El esquema de reacción es como sigue: 2C2H5-OH → C2H5-O-C2H5 + H2O.
La deshidratación intramolecular de los alcoholes puedefluya solo a temperaturas más altas. Así, de una molécula de alcohol solo (en lugar de dos como en el caso anterior) separa la molécula de agua y los dos átomos de carbono formados por un doble enlace. Este método se usa para producir hidrocarburos insaturados. Solo los alcoholes monohídricos se usan para este propósito. Por ejemplo, la escisión de agua a etanol se lleva a cabo a una temperatura de 500 ° C sobre un catalizador de deshidratación, por ejemplo, Al2O3 alúmina o zinc ZnCl2 cloruro.
La deshidratación de alcoholes es una manera fácilobteniendo alquenos gaseosos en condiciones de laboratorio. Se usa para producir etileno a partir de etanol: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O. La deshidratación puede tener lugar en presencia de un catalizador, que es alúmina. El vapor de alcohol etílico se pasa sobre el polvo de óxido de aluminio calentado. El agua separada en forma de vapor se absorbe, mientras que se libera etileno puro. Como catalizador de este proceso, se pueden usar ácidos concentrados, por ejemplo sulfúrico o fosfórico. Ellos, como el óxido de aluminio, tienen propiedades de eliminación de agua. Pero dado que el ácido sulfúrico también es un oxidante fuerte, se forman muchos subproductos (por ejemplo, el alcohol se oxida a dióxido de carbono y el ácido se reduce a dióxido de azufre), por lo que el gas resultante requiere una purificación adicional.
Deshidratación de alcoholes cíclicos,por ejemplo, la deshidratación de ciclohexanol puede ocurrir en presencia de ácido fosfórico. Se prefiere a menudo a sulfúrico, ya que, teniendo buenas propiedades de eliminación de agua, es menos propicio para la formación de subproductos, y también más seguro. Como resultado de esta reacción, se forma ciclohexeno. El hecho de que los átomos de carbono se combinen en un anillo no cambia la reacción química: C6H11-OH → C6H10 + H2O. El ciclohexanol se calienta con ácido fosfórico (V) concentrado. El hidrocarburo cíclico resultante con un doble enlace en el anillo es una sustancia líquida, por lo que se destila para eliminar las impurezas.
Deshidratación de alcoholes que contienenuna molécula varios grupos hidroxilo. Como ejemplo de los alcoholes polivalentes pueden considerar resultados de la reacción en la eliminación de dos moléculas de agua a partir de dos moléculas de etilenglicol, formando de esta manera un éter cíclico, dioxano: 2OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. La deshidratación es durante la destilación de etilenglicol en presencia de ácido sulfúrico. Esta es una de las tecnologías industriales de la recepción de dioxano.
Por lo tanto, se puede decir que la deshidrataciónLos alcoholes tienen aplicaciones industriales y de laboratorio. Como resultado, se forman compuestos químicos, que se utilizan para la investigación, y también como materias primas o productos químicos auxiliares para la producción química.
