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Home Chimica

Deidrogenazione di alcani

di Chimicamo
19 Ottobre 2022
in Chimica, Chimica Organica
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Deidrogenazione di alcani- chimicamo

Deidrogenazione di alcani- chimicamo

La deidrogenazione è la reazione opposta all’idrogenazione che comporta la rimozione di idrogeno da un composto.

Sommario nascondi
1 Reazione
2 Catalizzatori

Nel caso della deidrogenazione degli alcani il prodotto di reazione è un’olefina secondo la reazione generale:

CnH2n+2 → CnH2n- 2m + m H2

Reazione

La deidrogenazione, contrariamente all’idrogenazione che è una reazione di addizione, è una reazione di eliminazione.

È una reazione di ossidazione: si consideri, ad esempio, la deidrogenazione dell’etano che dà, come prodotto di reazione, l’etene.

Nell’etano il carbonio, legato a tre atomi di idrogeno ha numero di ossidazione – 3, mentre nell’etene il carbonio legato a due atomi di idrogeno ha numero di ossidazione -2.

La deidrogenazione è pertanto detta ossidativa. La reazione avviene grazie a un catalizzatore che in genere è di tipo bimetallico.

Gli alcheni a basso peso molecolare sono sempre più richiesti dal mercato a causa del loro uso nella produzione di plastica, gomma e intermedi chimici.

L’aumento del prezzo del petrolio ha spinto quindi a cercare soluzioni alternative ai metodi più comuni per ottenere gli alcheni in quanto lo steam cracking e il cracking catalitico a letto fluido utilizzano il petrolio.

La deidrogenazione catalitica degli alcani leggeri, ottenuta da gas naturale, rappresenta quindi un’alternativa interessante. Offre il vantaggio di avere una elevata selettività e costi minori e l’idrogeno ottenuto può essere utilizzato come combustibile.

La deidrogenazione è una reazione endotermica e il processo è favorito ad alte temperature e a bassa pressione.

Catalizzatori

I tipi di catalizzatori utilizzati sono quelli a base di platino e quelli costituiti da ossidi metallici e specialmente da ossidi di cromo CrOx.

Il platino è particolarmente efficiente nell’attivazione del legame C-H ma possono verificarsi reazioni indesiderate come l’idrogenolisi con conseguente formazione di due alcani più piccoli.

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Inoltre il platino tende a disattivarsi a causa della formazione di depositi di coke sulla superficie. Si preferisce quindi usare leghe bimetalliche in cui è presente anche un altro metallo e principalmente lo stagno; possono essere utilizzati anche indio, , germanio o zinco.

Oltre ai catalizzatori a base di platino possono essere utilizzati diversi ossidi sono in grado di attivare i legami C-H.

L’ossigeno gioca infatti un ruolo importante nella formazione di un legame O-H dopo la rottura del legame C-H. Tuttavia, il ruolo cruciale è giocato dalla formazione di carbocationi che si ritiene siano responsabili dell’attivazione iniziale del legame C-H.

I primi catalizzatori a base di ossidi di cromo si svilupparono all’inizio della seconda guerra mondiale quando le fonti di gomma naturale furono improvvisamente interrotte e il butadiene doveva essere prodotto deidrogenando l’n-butano o n-butene.

Negli ultimi anni questi catalizzatori vengono usati per la deidrogenazione del propano e dell’isobutano per ottenere i monomeri di partenza per l’ottenimento di polipropilene e del poliisobutene.

Tags: catalizzatorigommaplatinoreazione di addizionereazioni di eliminazionereazioni endotermiche

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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