乙烷是鏈烷烴的一員，鏈烷烴有哪些化學性質？
- 發布時間：2022-12-02
- 發布者： 本站
- 來源： 原創
- 閱讀量：
在室溫和大氣壓力下，純乙烷是無色、無味、可燃和無毒的氣體。其沸點為-88.6℃。乙烷屬鏈烷系或石蠟系列烴，鏈烷烴主要的化學性質如下：
脫氫
此類反應是石油工業中的重要反應，借此，乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷和戊烷可以轉化為相應的烯烴，催化劑可以促進反應速度，提高產品收率。工業上，用此法生產的烯烴經聚合或烷基化為異烷烴，最后生產出高級發動機燃料。乙烯、丙烯、異丁烯在工業上用于生產大量重要的脂肪族化合物。
異構化
對含4個或4個以上碳原子的鏈烷烴或低支鏈烷烴，經異構化可以獲得更多高支鏈烷烴，異構化反應使用弗瑞德-克拉福茨(Friedel-Crafts)型催化劑，反應溫度150-200℃。最有效的催化劑為載于硅膠上的氯化鋁或鋁膠，并加氯化氫改性。還有大量其它類型催化劑和改性劑可供選用。通過異構化可由丁烷和戊烷生產異丁烷和異戊烷。進而用丙烯和丁烯進行烷基化反應，以生產高支鏈庚烷、辛烷和壬烷，供航空燃料使用。
熱降解或裂解
在500-1000℃ ，對氣態、液態和固態烷烴的裂解進行了廣泛研究，目的在于獲得低碳支鏈烷烴和烯烴。在溫度1400-1600℃進行的烷烴非催化裂解可以產生更完全的降解，工業上用此法生產炭黑、氫和乙炔等重要產品。借助于使用適合的催化劑，裂解溫度可以降到200-500℃。仔細控制裂解條件，可以使需要的裂解產品具有高收率。
芳構化
采用高溫裂化、臨氫重整和催化重整，可以使烷烴轉化為芳烴。烷烴芳構化溫度約500-1000℃。反應機理有可能是:首先生成烯烴和二烯烴，再進一步化合生成環形化合物，后者在金屬催化劑存在的情況下脫氫面變為芳族化合物。臨氫重整過程實質上是一個定量轉化過程，用六碳以上脂肪鏈烴為原料，可以轉化為具有相同碳原子數的芳烴。這個反應的機理包括:烷烴脫氫為烯烴，烯烴環化為環己烷衍生物，環化物再脫氫為芳族化合物。
氧化
在溫度低于燃點很多的情況下，烷烴也可以被大氣中的氧氧化。烷烴蒸氣氧化的速率隨鏈長的增加而增高，碳鏈分支增多，反應速率則降低，甲基支鏈的影響較為穩定。
鹵化
鹵素(碘除外)易于與烷烴發生反應。在無光照的情況下，很難發生烷烴的鹵化反應。在日光或紫外光的照射下，甲烷和乙烷與鹵素(碘除外)發生猛烈的爆炸反應。在液態或氣態中進行烷烴的鹵化，可以用紫外光照射或加熱方法實現。催化劑可以加速反應的進行。常出現鹵化物異構體和多取代產物生成的情況。用氯時，借對濃度和溫度的控制以及選用適合催化劑和稀釋劑，可以使爆炸反應的危險性降到最低。
硝化
雖然在常溫下烷烴很難與硝酸或四氧化氮反應，但在100-450℃溫度下，液相(最好是蒸氣相)烷烴卻可以與之反應而生成硝基烷。
與無機試劑反應
1、在紫外光照射下，烷經與二氧化硫和氯的混合物在室溫下反應生成磺酰氯。
2、有機過氧化物存在的情況下，烷烴與硫酰氯在無光照時反應生成烷基氯、二氧化硫和氯化氫。
3、烷烴(如丙烷、丁烷、異丁烷)與二氧化硫的氣相反應生成磺酸、酸酐、砜和硫酸鹽。
4、在約300℃或更高溫度下，含4個碳原子或4個以上碳原子的烷烴與硫反應，得到烯烴、二烯烴和噻吩衍生物。
5、烷烴(包括丙烷、3-甲基戊烷和庚烷)與三氯化磷和氧在25℃反應，生成烷烴膦酰氯。烷烴膦酰氯水解則得到烷基膦酸。
6、在有氯化鋁存在時，烷烴與一氧化碳反應生成酮。
與有機試劑反應
1、在有機過氧化物存在的條件下，在光化性光或黑暗中，烷烴(如戊烷、庚烷和異辛烷)與草酰氯或碳酰氯反應生成酰基氯。
2、正鏈烷烴在氯化鋁存在時與酰基氯反應生成酮。
3、異鏈烷烴在弗瑞德-克拉福茨(Friedel-Crafts)催化劑存在時與鹵代烷烴發生縮合反應。存在氯化鋁時，2-甲基丙烷與氯乙烯縮合生成1,1-二氯-3,3-二甲基丁烷。
4、有鹵化鋁存在時，異鏈烷烴與叔烷基鹵化物或仲烷基鹵化物可發生鹵素-氫交換反應。
5、有氯化鋁存在時，異鏈烷烴與不飽和羧酸反應，生成飽和脂肪酸。
6、叔烷烴與過氧化苯甲酰反應生成叔烷基苯甲酸酯、苯和二氧化碳。還可以獲得叔烷基苯、苯甲醇和二氧化碳。
7、在硫酸存在的條件下，叔烷烴和酮反應生成叔醇。
8、有硅膠或鋁膠存在時，異鏈烷烴可以和芳烴發生縮合反應。
