《2019鲁科版有机化学》
我们都知道乙烯的实验室制法一般是用乙醇在浓硫酸催化条件下脱水得到。此反应要求温度要迅速升高到170℃,因为140℃左右会产生乙醚。反应原理如下:
乙醇先与浓硫酸发生取代反应产生硫酸氢乙酯和水,然后硫酸氢乙酯继续与乙醇在140℃左右继续取代形成乙醚。硫酸氢乙酯在160℃左右才能分解为乙烯。所以温度升高比较慢时,会导致乙烯产率下降。
实际上乙烯与浓硫酸也能发生加成反应生成硫酸氢乙酯,反应如下:
既然乙烯可以和浓硫酸反应,那么能不能用浓硫酸干燥乙烯气体呢?我们需要查询一下反应条件,请看下列资料:
《有机化学》;主编:周年琛 李新
《有机化学》;作者: 范望喜,张爱东,秦中立主编
《有机化学》;主编:赵建庄 尹立辉
《有机化学》;作者: 陈桂春主编;李淑卿等编
《化工工艺学》;作者: 姚虎卿,刘晓勤,吕效平编
通过上述资料,有的资料乙烯与浓硫酸的加成反应反应温度是0~5℃,有的是0~15℃,而还有20℃的。有一些资料是更高温度+加压方式发生反应。显然乙烯在常温条件下肯定是可以反应的,关键是反应快慢问题。如果反应很慢的话,虽然浓硫酸会吸收一部分乙烯,但是仍然可以用浓硫酸干燥乙烯。从热力学角度讲,由于该反应△H<0,△S<0,所以理论上低温、高压更有利于吸收反应。我们必须根据真实的实验结果来判断反应快慢。
请看下列资料:
《合成橡胶工艺学》;大连工学院等院校编
显然据此资料乙烯被浓硫酸吸收应该比较快。最后我们再看一下别的烯烃与浓硫酸的反应:
《石油化工工艺学》;作者: (苏)阿杰尔松(Адельсон,С.В.)等著;梁源修等译
总结:根据上述资料分析,因为形成硫酸氢乙酯乙烯所以不能用浓硫酸进行干燥。同时别的简单烯烃气体跟浓硫酸反应更容易,因此气态烯烃均不得用浓硫酸进行干燥。
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