Выделение и определение содержания алкенов и алкадиенов.

Непредельные углеводороды проявляют высокую реакционную способность, поэтому для их выделения и количественного определения наряду с физическими используют химические методы. В основе этих методов лежат реакции присоединения по кратным связям различных молекул (серной кислоты, галогенов, водорода и др.). Наиболее широко в аналитической практике для количественного определения алкенов используется их реакции с галогенами (хлором и бромом), например:

R-CH=CH₂+Br₂ ® R-CHBr-CH₂Br.

Так как галогены при взаимодействии с алкенами в обычных условиях не только присоединяться по кратной связи, но и вступать в реакцию замещения атомов водорода, при количественном определении непредельных углеводородов условия анализа подбирают так, чтобы свести к минимум реакции замещения. Содержание непредельных в анализируемом нефтепродукте характеризуют с помощью йодных (бромных) чисел. Йодным (бромным) числом называют количество граммов йода (брома), присоединившегося при определенных условиях к 100 г исследуемого вещества. При этом считают, что весь йод (бром) идет на реакцию присоединения по кратной связи и на каждую двойную связь расходуется 1 моль йода (брома). При помощи йодных или бромных чисел можно рассчитывать массовую долю алкенов (р, %), если известна средняя молекулярная масса исследуемого продукта. Для этого используют формулу пересчета:

р=ИЧ × М/254,

где ИЧ –йодное число; М –средняя молекулярная масса исследуемой фракции; 254 –молекулярная масса йода.

При использовании бромного числа формула пересчета имеет вид:

р=БЧ × М/160,

где БЧ –бромное число; 160 –молекулярная масса брома.

Для определения содержания алкенов в смесях с аренами, алканами и циклоалканами может быть использована реакция присоединения водорода к алкенам:

R-CH=CH₂+H₂ ® R-CH₂-CH₃.

Она происходит при комнатной температуре в присутствии платинового или палладиевого катализатора. Арены в этих условиях не гидрируются, и поэтому их присутствие не искажает результатов анализа. Степень непредельности продукта характеризуют водородным числом. Под водородным числом понимают количество водорода в см³, присоединившегося к 1 г исследуемого вещества.

Для выделения алкенов в чистом виде из смесей с углеводородами других классов может быть использована реакция с ацетатом ртути. Присоединение ацетата к алкенам происходит по схеме:

½ ½

¾ С = С ¾ + Hg(OOCCH₃)₂ + CH₃OH ®

½ ½

® CH₃O ¾ C ¾ C ¾ HgOOCCH₃ + CH₃COOH.

½ ½

Реакция лучше всего идет в нейтральной среде в растворе органического растворителя. Хорошие результаты получаются при использовании раствора ацетата ртути в метаноле, при этом продукты реакции легко выделяются путем отгонки растворителя и не прореагировавших углеводородов в вакууме. Алкены выделяют из их соединений со ртутью обработкой минеральными кислотами.

Дата добавления: 2015-07-15