Макет страницы
8.1.1. Алканы
При отрыве от молекулы алкана гидрид-иона образуется соответствующий карбкатион:
R+(H+) + Cnh2n+2 — RH(H2)+ CnH2n+1
Распад образующегося карбкатиона определяет состав первичных продуктов реакции. Так как распад алкильных карбкатионов с образованием малых ионов происходит значительно труднее, чем с образованием третичных ионов C4 и с большим числом атомов углерода, скорость каталитического крекинга неразветвленных алканов сильно возрастает с удлинением углеродной цепи. Так, в одинаковых условиях крекинга глубина реакции нормальных алканов составляла для CsH]2-1- 1 %, С7Н16— 3 %, Cj2H24— 18 %, Ci6H34 - 42 %.
Быстрая изомеризация первичных ионов во вторичные приводит к тому, что этилен образуется в количествах, значительно меньших, чем пропен, получающийся при распаде по схеме
RCHCH2Ch2CH2CH2R' —> RCHCH2 + RXH2CH2CH2 RXH2CH2CH2 —у RXH2CHCH2 —► C3H6 + R'+
Ббльшая эндотермичность распада с отщеплением ионов GH+ и C2H+ приводит к тому, что в первичных продуктах крекинга нормальных алканов преобладают углеводороды C3 и с большим числом атомов углерода. Так, при крекинге при 500 0C гексадекана образовалось (в моль на 100 моль разложившегося гексадекана);
H2 Cj C2 Сз C4 Cb Cg С7 C8 Cg Ci0 Cn Ci2 С13 Ci4 12 S 12 97 102 64 60 8 8 3 3 2 2 2 1
. Около 83 % атомов углерода разложившегося гексадекана превращается в углеводороды C3 — C6 и менее 2%—в метан, этан и этилен.
Так как наиболее легко идет распад с отщеплением третичных карбкатионов, в продуктах распада нормальных алканов, содержащих 7 и более атомов углерода, преобладают изоструктуры (изоалканы и изоалкены).'
Ввиду того, что реакция образования карбкатиона из молекулы алканов
R+ + CnH2n+2 —у RH + CnHJn+1
требует наименьших затрат энергии при отрыве гидрид-иона от третичного углеродного атома, алканы, содержащие третичные углеродные атомы, крекируются со значительно большей скоростью, чем неразветвленные и изоалканы, содержащие только неоструктуры. Так, глубина крекинга гексанов в одинаковых усло-
