稳定单质生成乙二醇的化学方程式
稳定单质生成乙二醇的热化学方程式为:
2C(s)+3H₂(g)+O₂(g)=C₂H6O₂(l)+Q
热化学方程式有时表示的反应在实际上不一定能发生,如果只以单质为反应物来合成乙二醇,可以通过以下反应来实现:
C+2H₂=CH₄ (焦炭与氢气在加热,加压和催化剂存在的条件下合成甲烷)
2CH₄+O₂= 2H₂O+CH₂=CH₂ (甲烷氧化偶联制乙烯)
CH₂=CH₂+O₂=CH₂OCH₂(乙烯与氧在催化剂存在并加热生成环氧乙烷)
CH₂OCH₂+H₂O=CH₂OHCH₂OH (环氧乙烷在加压加热条件下水解生成乙二醇)
环氧乙烷最简单的开环反应就是在酸催化下在水溶液中生成乙二醇。
-CH2OCH2- + H2O/ H+ == HO-CH2CH2-OH.
其中环氧乙烷的两侧的键表示成环。
环氧乙烷直接水合法。
为目前工业规模生产乙二醇较成熟的生产方法。环氧乙烷和水在加压(2.23mpa)和190~200
℃条件下,在管式反应器中直接液相水合制的乙二醇,同时副产品一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和多缩聚乙二醇。煤制乙二醇的潜在工艺路径可以分为直接合成法和间接合成法。直接合成法是将合成气中的co及h2一步合成为乙二醇。间接合成法则主要分为通过甲醇甲醛及草酸酯作为中间产物合成,然后加氢获得乙二醇。相对而言,甲醇甲醛路线合成的研究还不深入,离工业化距离远;而草酸酯加氢合成法的实用性较强,适宜进行工业生产。由煤制合成气经草算酯加氢制取乙二醇的三个主要反应为:
氧化酯化反应:2ch3oh+2no+
1/
2o2→2ch3ono+h2o
co偶联反应:
2co+2ch3ono→(cooch3}2+
2no
草酸酯加氢反应:(cooch3}2+
4h2→
hoch2ch2oh
2ch3oh
总的化学方程式:2co+4h2+
1/
2o2→
hoch2ch2oh+h2o
不同于烯烃等的加成,它是断O-C键,
开环加成
1.在H+催化条件下~与水发生加成反应~产物是乙二醇
HO-CH2-CH2-OH
2,则A为CO2
O=C=O
(或者说H2CO3)
可以先理解为环氧乙烷加成开环成为乙二醇,
乙二醇再与H2CO3发生酯化反应,形成链状的聚合酯类物质,。
环氧乙烷断C-O键,O形成半个酯键,(C-O单键部分)。。O=C=O 的一个双键打开,O与环氧乙烷中的C相连接,CO2的C形成半个酯键,(带羰基的部分)
1、氯乙醇法,以氯乙醇为原料在碱性介质中水解而得,该反应在100℃下进行。
2、环氧乙烷水合法,环氧乙烷水合法有直接水合法和催化水合法,水合过程在常压下进行也可在加压下进行。
3、目前有气相催化水合法 以氧化银为催化剂,氧化铝为载体,在150~240℃反应,生成乙二醇。
4、乙烯直接水合法 乙烯在催化剂存在下在乙酸溶液中氧化生成单乙酸酯或二乙酸酯,进一步水解均得乙二醇。
5、环氧乙烷与水在硫酸催化剂作用下进行水合反应,反应液经碱中和、蒸发、精馏即得成品。
6、甲醛法。
7、以工业品乙二醇为原料,经减压蒸馏,于1333Pa下,收集中间馏分即可。
8、将乙二醇真空蒸馏,所得主要馏分用无水硫酸钠进行较长时间干燥,然后用一支好的分馏柱重新真空蒸馏。
扩展资料:
乙二醇的毒理环境:
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD508.0~15.3g/kg(小鼠经口);5.9~13.4g/kg(大鼠经口);1.4ml/kg(人经口,致死)
亚急性和慢性毒性:大鼠吸入12mg/m3(连续多次)八天后2/15只动物眼角膜混浊、失明;人吸入40%乙二醇混合物9/28人出现短暂昏厥;人吸入40%乙二醇混合物加热至105℃反复吸入14/38人眼球震颤,5/38人淋巴细胞增多。
危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、水。
参考资料来源:百度百科-乙二醇
实验目的: 实验室制备乙二醇单丁醚
实验原理: 用氢化钠脱去正丁醇上羟基的氢而得到氧负离子。氧负离子是很好的亲核进攻试剂,可以进攻环氧乙烷,环氧烷开环得到乙二醇单丁醚。
实验仪器: 250ml 圆底烧瓶
实验试剂: 四氢呋喃(溶剂), 氢化钠,环氧乙烷,正丁醇
操作步骤: 1。 将圆底烧瓶放入120°烤箱,烘烤15分钟除水。
2。 待烧瓶冷却,加入100ml无水四氢呋喃和四氟搅拌子,然后加入7.4g(0.1mol)正丁醇,不断搅拌。
3。 将反应烧瓶放在冰水中, 缓慢加入2.8g氢化钠(0.12mol). 此时一定要注意氢气会产生,周围不能有明火或者电子产品。并要保证氢气的顺畅排放。
3。 待反应不再有氢气释放出来, 用塞子塞住,并用氮气保护反应。 如无氮气保护系统, 在烧瓶口接上干燥管即可。
4。 将反应从冰水中拿出,在室温下搅拌15~20分钟。再缓慢加入环氧乙烷。让反应在室温下反应30~40分钟。
5。加入水中和过量的氢化钠。 再加入二氯化碳萃取产品。 用分液漏斗收集有机相。 用二氯化碳,再洗水相;再分液。 如此再反复2次(总共三次)。将所有的有机溶剂合并在一起, 加入硫酸钠干燥。
6。 将有机相过滤, 出去硫酸钠。然后旋蒸出去所有有机溶剂,得到纯净的乙二醇单丁醚
注意事项: 在加氢化钠时,一定要注意通风,不能有任何容易产生火星的装置在附近。如打火机等。加入氢化钠时一定要缓慢,不然氢气大量产生,反应会相当剧烈。整个实验过程, 应注意周围环境的干燥。若有水分子混进反应中,会中和掉氢化钠,并产生氢氧根,氢氧根会进攻环氧乙烷得到副产物1,2乙二醇。 所以反应中一定要有干燥管,最好能氮气保护。
产率: 这个自己计算吧。 反应的量是我自己随便弄的, 0.1摩尔。 如果你有其他的量,可以改。
纯手打的。反应的机理,你都知道了。
要制备环氧乙烷,需要经过中间步骤:
HOCH2CH2OH + HCl -->HOCH2CH2Cl
HOCH2CH2Cl + NaOH -->(CH2CH2)O