炭化水素は、水素と炭素を含む 2 種類の原子を構成する有機化合物です。これらは一般に無色で、弱いにおいがあります。それらは、主に共有結合と炭素原子を含む有機化合物の構造、特性、および反応を中心に展開する有機化学である化学の主要な分野の1つに属しています。今日議論する炭化水素を調製するために考慮されるいくつかの方法があります.しかし、準備方法に直接移行するのは不公平です。したがって、ここでは炭化水素とアルカンについて簡単に紹介します。
炭化水素とは?
炭化水素は、主に 2 つの必須原子から形成される有機化合物と定義できます。これらには、水素と炭素が含まれます。通常、これらは無色の気体で、ほとんど臭いがありません。そのタイプに基づいて、炭化水素は単純な構造または複雑な構造を持つ場合があります。日常生活において、炭化水素は重要な役割を果たしており、その研究は、その官能基の特性と準備に関する深い洞察を提供します。
さらに、炭化水素は、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、シクロアルカン、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素。
アルカンとは?
アルカンは、炭素化合物とともに単結合水素を有する有機化合物と呼ばれます。さらに、シクロアルカン、分岐アルカン、および鎖状アルカンを含む 3 つの主要なグループに分けられます。 CnH2n+2 はアルカンの式です。
分子式とともにアルカンのリストを次に示します –
アルカンの調製
前述のように、アルカンは飽和炭化水素です。つまり、炭素原子が互いに密接に結合している炭化水素です。シグマ結合のみを持つ炭素原子のセット。アルカンでは、C1 から C4 までの最初の 4 つのメンバーは気体のみですが、C5 から C17 までは液体です。一方、18 以上のものは固体です。それらは色や臭いを保持せず、さまざまな技術を使用していくつかの業界で準備されています.
不飽和炭化水素からのアルカンの調製
アルケンとアルキンから
アルケンとアルキンからアルカンを製造するには、水素化と呼ばれるプロセスが使用されます。ここでは、二水素ガスがアルキンおよびアルケンと混合されて触媒に送られます。これは、パラジウムとニッケルのように、アルカンを形成します。ニッケルが存在するため、反応は高温で起こります。一方、パラジウムの場合、反応は室温でのみ起こります。
ハロゲン化アルキルからのアルカンの調製
アルカンは、主に 2 つの方法で調製できます。これらは次のとおりです。
ハロゲン化アルキルを介してアルカンを調製する別の方法は、ウルツ反応と呼ばれます。乾燥エーテル溶液では、ハロゲン化アルキルをナトリウム金属で処理すると、アルカンの生成が多くなります。炭素数が偶数の場合、高級アルカンを実現できます。これが同じ化学式です
CH3-Br + 2Na + Br-CH3 → CH3-CH3 + 2NaBr
フッ化物を除くすべてのアルカンは、ハロゲン化アルキルを希塩酸と亜鉛で還元することにより調製されます。これが同じ化学式です
CH3-Cl + H2 → CH4 + HCl
カルボン酸からのアルカンの調製
カルボン酸からアルカンを調製する方法は 2 つあります。これらは次のとおりです。
カルボン酸からアルカンを調製するには、二酸化炭素を除去します。このプロセスは、脱炭酸と呼ばれます。アルカンは、カルボン酸に存在する炭素原子の量が少ない状態で生成されます。これが同じ化学式です –
コルベの電解法では、カルボン酸のカリウム塩やナトリウムを電気分解する方法でアルカンを生成します。この反応は、ルドルフ・シュミットとヘルマン・コルベにちなんで名付けられました。これが同じ化学式です –
水素結合の概念
水素結合は、引力分子間力の特別なクラスである水素結合を形成するプロセスとして説明できます。水素原子と非常に電気陰性度の原子との間の双極子間相互作用のために発生します。水素結合には主に次の 2 種類があります。
分子内水素結合
分子間水素結合
クレメンセン還元について説明する
クレメンセン還元は、亜鉛アマルガムを利用してケトンまたはアルデヒドをアルカンに還元するために使用される反応ですそして塩酸。この反応は、デンマークの化学者である Erik Christian Clemmensen にちなんで名付けられました。
結論
これで、今日のトピックである準備方法は終了です。今日の現代生活において、炭化水素の使用や重要性を誇張することはほぼ不可能です。多くの場合、炭化水素は西洋文明の原動力と呼ばれています。これは、炭化水素が未踏の新しい技術革新への扉を開くことを意味します。一方、アルカンは、単結合の水素と炭素化合物を有する有機化合物です。
アルケンとアルキンからアルカンを製造するには、水素化と呼ばれるプロセスが使用されます。ハロゲン化アルキルを介してアルカンを調製するには、2 つの方法があります。まず、希塩酸と亜鉛で還元します。もう一つは、ウルツ反応と呼ばれるものです。最後に、カルボン酸からのアルカンの調製と、水素結合についての簡単な説明についても説明しました。この学習資料と調製方法が、アルカンの調製の概念をよりよく理解するのに役立つことを願っています。
