Phản ứng dehydro hóa và phản ứng Cracking

1. Phản ứng dehydro hóa

Khi cho ankan khí đi qua xúc tác Cr₂O₃ ở 300-400⁰C, ankan sẽ mất đi 2H để tạo thành anken (olefin)

Khi nhiệt phân CH₄, tuỳ thuộc ở điều kiện phản ứng có thể thu được muội than hoặc axetylen:

Phản ứng tách H₂ những ankan có 5 – 7 C trong mạch chính có thể dẫn tới sự đóng vòng hoặc xa hơn nữa là thơm hoá. Thí dụ:

2. Phản ứng cracking

Cracking là quá trình bẻ gãy mạch C của ankan để tạo ra một hỗn hợp những anken và ankan có mạch C ngắn hơn. Quá trình này xảy ra nhờ tác dụng đơn thuần của nhiệt (500 – 700⁰C) gọi là crackinh nhiệt, hoặc nhờ chất xúc tác ở nhiệt độ thấp hơn (450 – 500⁰C) gọi là crackinh xúc tác.

Ví dụ:

3. Phản ứng oxi hóa

Khi có tia lửa đốt và đủ oxi, ankan có thể cháy hoàn toàn sinh ra CO₂, H₂O và toả nhiệt mạnh:

Khi đun nóng từ 100 – 160⁰C với sự có mặt của các chất xúc tác (KMnO₄,…) các ankan bị oxi hóa bởi oxi không khí tạo thành các axit. Trong một số trường hợp có thể bẻ gãy mạch cacbon.

Ví dụ:

Quan trọng nhất là phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của CH₄, tùy vào điều kiện phản ứng mà nó được sử dụng trong công nghiệp để điều chế các chất khác:

Điều chế

*Tổng hợp mêtan từ cacbua nhôm.

Từ axêtat natri (phương pháp kiềm nóng chảy)

Phương pháp này cũng dùng để điều chế C₂H₆ trong PTN nhưng không dùng để điều chế các ankan cao hơn.

*Tổng hợp Etan và các ankan đối xứng khác: phản ứng Vuyếc.

Phản ứng này không thích hợp để điều chế các ankan không đối xứng vì có thể tạo thành hỗn hợp sản phẩm phức tạp.

*Hyđrô hoá anken.

Trong tất cả các phương pháp trên đây, phương pháp hyđrô hoá các anken có ý nghĩa nhất vì: phản ứng tiến hành đơn giản (khuấy trộn một anken với hyđrô ở một áp suất vừa phải và một lượng xúc tác nhỏ, ta sẽ thu được một ankan có khung cacbon giống như anken ban đầu). Mặt khác nguồn nguyên liệu anken rẻ, dễ thu nhận bằng nhiều phương pháp khác nhau.

(còn nữa)