Isobutane ، المعروف أيضًا باسم 2-methylpropane ، هو غاز عديم اللون بلا رائحة في ظل ظروف قياسية. كمورد Isobutane موثوق به ، نفخر بتقديم إيزوبوتان عالي الجودة لمختلف التطبيقات الصناعية. أحد الجوانب المهمة لكيمياء Isobutane هو رد فعله مع الكلور. في هذه المدونة ، سوف نستكشف منتجات رد الفعل بين Isobutane والكلور.
آلية رد الفعل
التفاعل بين الإيزوبوتان والكلور هو رد فعل بديل جذري. يحدث هذا التفاعل في ثلاث خطوات رئيسية: البدء والانتشار والإنهاء.
البدء
يبدأ التفاعل بخطوة البدء ، حيث يتم تقسيم جزيئات الكلور ($ CL_2 $) إلى جذور الكلور ($ cl \ cdot $) عن طريق إدخال الطاقة ، عادة في شكل حرارة أو ضوء. المعادلة لهذه الخطوة هي:
[CL_2 \ XRIGHTARROW {h \ nu \ text {أو} \ delta} 2cl \ cdot]
الانتشار
الجذور الكلور هو رد فعل للغاية. يمكنه تجريد ذرة الهيدروجين من isobutane ($ ($ (CH_3) _3CH $). يحتوي Isobutane على نوعين من ذرات الهيدروجين: ذرات الهيدروجين الأولية (9 هيدروجينات أولية مكافئة) وذرة هيدروجين واحدة.
عندما تقوم كلور الجذري بالملخصات الراديكالية ، يتم تشكيل ذرة هيدروجين أولية من الإيزوبوتان ، كلوريد الألكيل الأساسي والهيدروجين يتشكل:
[(CH_3) _3CH + CL \ CDOT \ RightArrow (CH_3) _2CHCH_2 \ CDOT + HCL]
يمكن أن يتفاعل جذري الألكيل الأساسي مع جزيء الكلور لتشكيل 1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان وجذرية الكلور جديدة:
[(CH_3) _2CHCH_2 \ CDOT + CL_2 \ rightarrow (CH_3) _2CHCH_2CL + CL \ CDOT]
من ناحية أخرى ، عندما يقوم كلور الجذري بالملخصات الجذرية ، يتم إنشاء ذرة الهيدروجين الثلاثية من Isobutane ، وهو ما يتم توليد جذري ألكيل ثلاثي:
[(CH_3) _3CH + CL \ CDOT \ RightArrow (CH_3) _3C \ CDOT + HCL]
يمكن أن يتفاعل جذري الألكيل الثالث مع جزيء الكلور لإنتاج 2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان وجذرية الكلور الجديدة:
[(CH_3) _3c \ cdot+cl_2 \ rightarrow (ch_3) _3ccl+cl \ cdot]
إنهاء
في خطوة الإنهاء ، تتحد الجذور مع بعضها البعض لتشكيل جزيئات مستقرة. على سبيل المثال:
[cl \ cdot+cl \ cdot \ rightarrow cl_2]
[(CH_3) _2CHCH_2 \ CDOT+(CH_3) _2CHCH_2 \ CDOT \ rightarrow (CH_3) _2CHCH_2CH_2CH (CH_3) _2]
[(CH_3) _3C \ CDOT+(CH_3) _3C \ CDOT \ RightArrow (CH_3) _3CC (CH_3) _3]
[(CH_3) _2CHCH_2 \ CDOT+(CH_3) _3C \ CDOT \ rightarrow (CH_3) _2CHCH_2C (CH_3) _3]
المنتجات الرئيسية
المنتجان الرئيسيان للتفاعل بين الإيزوبوتان والكلور هما 1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان و 2 - كلورو - 2 - ميثيل بروبان.
1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان
1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان لديه الصيغة الجزيئية $ C_4H_9CL $. إنه سائل عديم اللون مع رائحة مميزة. يتأثر العائد من 1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان بعدد ذرات الهيدروجين الأولية في أيزوبوتان. نظرًا لوجود 9 ذرات هيدروجين أولية مقارنةً بذرة الهيدروجين العالية فقط ، إحصائيًا ، قد نتوقع احتمالًا أعلى من تجريد الهيدروجين الأولي. ومع ذلك ، فإن تفاعل ذرة الهيدروجين الثلاثية أعلى بكثير من ذرة الهيدروجين الأولية.
2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان
2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان ، المعروف أيضًا باسم كلوريد بوتيل ، يحتوي على الصيغة الجزيئية $ C_4H_9CL $. يتم تفضيل تشكيل 2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان لأن الوسيط الجذري الثنائي المتكون أثناء التفاعل أكثر استقرارًا من الجذور الأولية. يتبع استقرار الجذور الترتيب: TRITIARY> ثانوي> الأساسي. ويرجع ذلك إلى التأثير الاستقرائي للتبرع بمجموعات الألكيل ، مما يساعد على تثبيت الإلكترون غير المقيد في الجذور.
العوامل التي تؤثر على توزيع المنتج
نسبة 1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان إلى 2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان يمكن أن تتأثر بعدة عوامل:
درجة حرارة
في درجات حرارة أعلى ، يصبح الفرق في التفاعل بين ذرات الهيدروجين الأولية والثالث أقل أهمية. مع زيادة درجة الحرارة ، يصبح التفاعل أكثر تحكمًا إحصائياً ، وستقترب نسبة المنتجات من النسبة الإحصائية بناءً على عدد ذرات الهيدروجين. في درجات الحرارة المنخفضة ، يتم التحكم في التفاعل أكثر من خلال استقرار الوسطيات الجذرية ، وتكوين المنتج من الجذور الأكثر استقرارًا (2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان) أكثر تفضيلًا.
تركيز الكلور
يمكن أن يزيد تركيز الكلور العالي من تواتر تصادم جزيء الكلور الجذري. إذا كان تركيز الكلور مرتفعًا جدًا ، فقد يؤدي ذلك إلى بدائل متعددة وتشكيل منتجات أكثر تعقيدًا.
تطبيقات Isobutane ومنتجاتها المكلورة
Isobutane نفسه لديه مجموعة واسعة من التطبيقات. يستخدم عادة كالمبرد الصديق للبيئة عالية - نقاء Isobutane. يحتوي Isobutane على إمكانات منخفضة الاحترار (GWP) مقارنة ببعض المبردات التقليدية ، مما يجعلها خيارًا صديقًا للبيئة لأنظمة التبريد.
كما أنه يستخدم كمواد خام من غازات الغازات الإيزوبوتانفي إنتاج المبردات. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر Isobutane بمثابةisobutane aerosol Propellant. يمكن استخدامه في منتجات الهباء الجوي مثل برايس الشعر ومزيلات العرق والدهانات لدفع المنتج خارج الحاوية.
يمكن استخدام المنتجات المكلورة من Isobutane ، مثل 1 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان و 2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان ، كوسيط في التوليف العضوي. يمكن تفاعلهم بشكل أكبر لإنتاج مواد كيميائية أخرى ، مثل الكحول والألكين والأمينات.
خاتمة
في الختام ، فإن التفاعل بين Isobutane والكلور هو رد فعل بديل جذري ينتج 1 - كلورو - 2 - ميثيل بروبان و 2 - الكلورو - 2 - ميثيل بروبان كمنتجات رئيسية. يتأثر توزيع المنتج بعوامل مثل استقرار الوسطيات الجذرية ودرجة الحرارة وتركيز الكلور.
كمورد Isobutane ، نتفهم أهمية توفير Isobutane عالية الجودة لمختلف التطبيقات ، بما في ذلك تلك المتعلقة بردود الفعل مع الكلور. سواء كنت في صناعة التبريد أو صناعة تصنيع الهباء الجوي أو المشاركة في التوليف العضوي ، يمكن أن تلبي منتجات Isobutane احتياجاتك. إذا كنت مهتمًا بمنتجات Isobutane الخاصة بنا وترغب في مناقشة المشتريات ، فلا تتردد في الوصول إلينا. نتطلع إلى إنشاء تعاون طويل الأجل معك.
مراجع
- McMurry ، J. (2016). الكيمياء العضوية. تعلم Cengage.
- Wade ، LG ، & Simek ، JW (2017). الكيمياء العضوية. بيرسون.