Влияние кислотности среды на скорость реакций углеводородов в сернокислотных растворах электрофилов

Abstract

В сірчанокислотних розчинах метаванадієвої кислоти HVO3 при 60 °С кінетичним розподільчим методом вивчено реакції насичених вуглеводнів (RH). Для системи HVO3–H2SO4 на прикладі 2,3-диметилбутану показано, що в інтервалі концентрацій (84-90) % H2SO4 константи швидкості (k) зростають ~ в 60 разів і виходять на плато при 92 % H2SO4. Кислотно-каталітичний характер реакцій вуглеводнів в розчинах HVO3–H2SO4 порівняно з впливом середовища на такі реакції в сірчанокислих розчинах інших реагентів: 1-адамантанол; азотна кислота; комплекси хрому (6+), ртуті (2+), паладію (2+), платини (3+); формальдегід; пероксидисульфат амонію або пероксид водню; а також в розчинах самої сірчаної кислоти. Реакції RH в системах реагент – H2SO4 поділяються на дві групи відповідно до нахилу (m0) залежності в координатах lgk – Н0 (функція кислотності Гаммета). В одній m0 ~ 1, в другій 1,3 ≤ m0 < 4, що визначається природою активної частинки, яка утворюється при взаємодії реагенту з сірчаною кислотою.

В сернокислотных растворах метаванадиевой кислоты HVO3 при 60 ° С кинетическим распределительным методом изучены реакции насыщенных углеводородов (RH). Для системы HVO3-H2SO4 на примере 2,3-диметилбутана показано, что в интервале концентраций (84-90)% H2SO4 константы скорости (k) растут ~ в 60 раз и выходят на плато при 92% H2SO4. Кислотно-каталитический характер реакций углеводородов в растворах HVO3-H2SO4 по сравнению с влиянием среды на такие реакции в сернокислых растворах других реагентов: 1 адамантанол; азотная кислота, комплексы хрома (6+), ртути (2+), палладия (2+), платины (3+); формальдегид; пероксидисульфат аммония или пероксид водорода, а также в растворах самой серной кислоты. Реакции RH в системах реагент - H2SO4 делятся на две группы в соответствии с наклоном (m0) зависимости в координатах lgk - Н0 (функция кислотности Гаммета). В одной m0 ~ 1, во второй 1,3 ≤ m0 <4, что определяется природой активной частицы, образуется при взаимодействии реагента с серной кислотой.

In the sulfuric acid solutions of metavanadium acid HVO3 at 60 °C the reactions of saturated hydrocarbons (RH) was studied by kinetic distribution method. For the system HVO3–H2SO4 in the example of 2,3-dimethylbutane it is shown that in the concentration range (84-90) % H2SO4 the rate constants (k) increase ~ 60 times and reach the plateau at 92 % H2SO4. Acid-catalysis of hydrocarbons reactions in solutions HVO3–H2SO4 compared with the influence of the medium in sulfuric acid solutions of other reagents: 1-adamantanol; nitric acid; chromium (6+), mercury (2+), palladium (2+), platinum (3+) complexes; formaldehyde; ammonium peroxydisulfate or hydrogen peroxide; as well as in solutions of the sulfuric acid. RH reactions in solutions of reagent – H2SO4 are divided into two groups according to the slope (m0) of the dependence in the coordinates lgk – H0 (acidity function of the Hammett). In one m0 ~ 1, in the second 1,3 ≤ m0 <4, which is determined by the nature of the active species formed by the interaction of the reagent with sulfuric acid.