Πώς παρασκευάζεται το μεθάνιο από το χλωριούχο μεθυλίου;

Το μεθάνιο (CH4) δεν μπορεί να παρασκευαστεί απευθείας από μεθυλοχλωρίδιο (CH3CL) χρησιμοποιώντας μια απλή χημική αντίδραση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο δεσμός άνθρακα-χλωρίδας στο χλωριούχο μεθυλίου είναι πολύ ισχυρός και είναι δύσκολο να το σπάσουμε χωρίς να σπάσουμε τους δεσμούς άνθρακα-υδρογόνου στο μόριο.

Εδώ είναι γιατί μια άμεση μετατροπή είναι προκλητική και γιατί απαιτούνται εναλλακτικές μέθοδοι:

* Η άμεση μείωση είναι δύσκολη: Η άμεση μείωση του μεθυλοχλωριδίου στο μεθάνιο θα απαιτούσε την προσθήκη υδρογόνου στο μόριο και την αφαίρεση του ατόμου χλωρίου. Ωστόσο, αυτή η αντίδραση είναι συνήθως πολύ δύσκολο να επιτευχθεί με υψηλή επιλεκτικότητα. Θα καταλήξετε πιθανώς σε ένα μείγμα προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων μερικώς μειωμένων ειδών.

Εναλλακτικές μέθοδοι:

Αντί να προσπαθείτε να μετατρέψετε άμεσα το μεθυλότερο σε μεθάνιο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτές τις έμμεσες μεθόδους:

1. σχηματισμός αντιδραστηρίων Grignard και υδρόλυση:

* Βήμα 1: Αντιδρά με το μεθυλοχλωρίδιο με μέταλλο μαγνησίου σε άνυδρο διαιθυλαιθέρα για να σχηματίσει ένα αντιδραστήριο Grignard (CH3MGCl).

* Βήμα 2: Υδρολύστε το αντιδραστήριο Grignard με νερό. Αυτό θα απελευθερώσει αέριο μεθανίου και θα σχηματίσει υδροξείδιο του μαγνησίου.

αντίδραση:

CH3CL + MG → CH3MGCL

CH3MGCL + H2O → CH4 + MG (OH) CL

2. Αντίδραση με υδρίδιο αλουμινίου λιθίου (Lialh4):

* Βήμα 1: Αντιδρούν το μεθυλοχλωρίδιο με ισχυρό αναγωγικό παράγοντα όπως το υδρίδιο αλουμινίου λιθίου (Lialh4) σε κατάλληλο διαλύτη. Αυτό θα μειώσει τον δεσμό άνθρακα-χλωρίδας και θα σχηματίσει μεθάνιο.

* Βήμα 2: Επεξεργαστείτε το μίγμα της αντίδρασης για να απομονώσετε και να καθαρίσετε το μεθάνιο.

αντίδραση:

4 CH3CL + Lialh4 → 4 CH4 + LICL + ALCL3

Σημαντική σημείωση: Αυτές οι μέθοδοι χρησιμοποιούνται γενικά σε εργαστηριακές ρυθμίσεις και περιλαμβάνουν τη χρήση εξειδικευμένων αντιδραστηρίων και τεχνικών.