Ankan là hiđrocacbon no. Các hợp chất hữu cơ này được tạo thành từ các nguyên tử carbon và hydro. Chúng sở hữu một liên kết đơn giữa các nguyên tử cacbon-cacbon và cacbon-hydro. Công thức chung của chúng là C n H 2n+2 .
Mêtan, etan, propan, butan, pentan, v.v. là những ví dụ về ankan. Hậu tố ‘an’ được thêm vào cuối tên của mỗi ankan. Có thể điều chế ankan bằng nhiều phương pháp khác nhau.
Các phương pháp điều chế hiđrocacbon
- Hydrogen hóa: đó là sự bổ sung hydrogen trên nhiều liên kết
- Decarboxylation: mất CO2
- Phương pháp Khử: thêm hydro
- Bổ sung
- Thay thế
Bài viết cùng chủ đề
Ankan là gì? Công thức tổng quát của ankan | Bài tập về ankan
Tên danh pháp của ankan? Cách đọc tên ankan | Hình ảnh minh hoạ & ví dụ cụ thể
Phản ứng đặc trưng của ankan | Ankan đặc trưng bởi phản ứng nào?
Điều chế ankan từ hiđrocacbon không no
Hiđrocacbon không no như anken, ankin khi hiđro hoá có xúc tác cho ankan. Niken và bạch kim được sử dụng làm chất xúc tác.
Alkane có thể được điều chế từ anken và alkyn thông qua quá trình hydro hóa. Trong quá trình này, khí dihydrogen được thêm vào alkyn và alken với sự có mặt của chất xúc tác. Các chất xúc tác này được chia nhỏ và có thể bao gồm niken, palladi hoặc bạch kim để tạo thành ankan.
**NOTE: Với sự trợ giúp của niken làm chất xúc tác, phản ứng này diễn ra ở nhiệt độ cao, trong khi phản ứng diễn ra ở nhiệt độ phòng với bạch kim làm chất xúc tác.
Ví dụ, ethene có thể được chuyển đổi thành ethane bằng cách hydro hóa với sự có mặt của niken (chất xúc tác) ở 200–300℃. Phương trình chung được đưa ra dưới đây:
PTPƯ: CH2 = CH2 + H2 (Ni235oC) → CH3 − CH3
Phương pháp điều chế ankan từ ankyl halogenua
Alkane có thể được sản xuất từ alkyl halogenua chủ yếu bằng hai cách:
1. Thông qua thuốc thử Grignard:
Các ankan có thể được điều chế từ các ankyl halogenua (trừ florua) thông qua quá trình khử bằng kẽm và axit clohiđric loãng.
Giải thích: Các halogenua alkyl, bromua và iodua phản ứng với kim loại magie khi có mặt dietyl ete để tạo thành alkyl magie halogenua. Chất này tiếp tục bị thủy phân bằng nước để tạo thành ankan.
CH 3 – Cl + H 2 → CH 4 + HCl
2. Phản ứng Wurtz:
Khi một ankyl halogenua được xử lý bằng natri kim loại với sự có mặt của ete etylic khô, một ankan đối xứng được hình thành.
Ví dụ: CH3 CH2 Cl + 2Na + CH3 CH2 Cl → CH3 CH2 CH2 CH3 + 2NaCl
Giải thích: Trong dung dịch ete khô, khi xử lý ankyl halogenua với natri kim loại thì lượng ankan sinh ra cao hơn. Bằng phản ứng này, chúng ta có thể thu được các ankan cao hơn với số nguyên tử cacbon chẵn.
Ví dụ 2: CH3 -Br + 2Na + BrCH3 → CH3 -CH3 + 2NaBr
Điều chế Ankan từ axit cacboxlic
Điều chế ankan từ axit cacboxylic chủ yếu xảy ra thông qua hai cách:
1. Có thể điều chế ankan từ axit cacboxylic bằng cách loại bỏ khí cacbonic. Quá trình này được gọi là decarboxyl hóa. Nó tạo ra ankan có nguyên tử cacbon nhỏ hơn nguyên tử cacbon có trong axit cacboxylic.
CH3COO– Na+ + NaOH → CH 4 + Na2CO3
2. Phương pháp điện phân của Kolbe: Trong quá trình này, ankan được tạo ra thông qua quá trình điện phân muối natri hoặc kali của axit cacboxylic.
2CH 3 COO – Na + 2H 2 O → CH 3 –CH 3 + 2CO 2 + H 2 + 2NaOH
Điều chế ankan bằng phản ứng khử
1. Điều chế ankan bằng cách khử ankyl halogenua
Có thể điều chế ankan bằng cách khử ankyl halogenua. Trong các phản ứng này, LiAlH4 , H2 /Pd hoặc hydro mới sinh, v.v. được sử dụng làm chất khử. Phương trình tổng quát được đưa ra dưới đây lấy hydro mới sinh làm chất khử –
R–X + 2H → R–H + HX
2. Điều chế ankan bằng cách khử Aldehyd và Ketone
Có thể điều chế ankan bằng cách khử anđehit và xeton bằng hỗn hợp kẽm và axit clohiđric đặc.
3. Điều chế ankan bằng muối của axit cacboxylic hoặc khử cacboxylic
Ankan có thể được điều chế từ muối của axit cacboxylic. Một trong những phương pháp này bao gồm phương pháp điện phân của Kolbe.
Phản ứng của Kolbe – Khi điện phân, dung dịch muối của axit cacboxylic đậm đặc tạo ra ankan.
2RCOONa → 2RCOO− + 2Na +
RCOO − nhận electron và tạo thành RCOO không ổn định, tạo ra R–R (ankan) và khí carbon dioxide.
Các phương pháp điều chế ankan khác
1. Bằng cách đun nóng muối natri của axit cacboxylic
Ankan có thể được điều chế bằng cách đun nóng muối natri của axit cacboxylic với vôi xút (hỗn hợp NaOH và CaO). Trong phản ứng này, carbon dioxide bị loại bỏ, do đó ankan thu được từ phản ứng này có ít hơn một carbon so với muối của chất phản ứng.
Phản ứng này được gọi là decarboxyl hóa. Khí metan được điều chế bằng phương pháp này trong phòng thí nghiệm.
2. Bằng cacbua kim loại
Ankan có thể được điều chế bằng phản ứng của cacbua kim loại với nước tinh khiết . Trong phản ứng, có thể sử dụng cacbua kim loại như cacbua nhôm (Al 4 C 3 ), cacbua beri (Be 2 C), v.v. Phản ứng được đưa ra dưới đây:
Be 2 C + 4H 2 O → CH 4 + 2Be(OH) 2
Al 4 C 3 + 12H 2 O → 4Al(OH) 3 + 3CH 4
