Chemistry of Catalytic Cracking
フリーラジカルによる熱分解に対して、触媒表面でのイオン種の生成により進行し、長い直鎖アルカンの分解により短い分岐鎖(直鎖ではない)のアルカンを生成する。 分岐鎖アルカン(イソアルカン)の生成は、オクタン価の高いガソリンの生成につながる。 これが、熱分解に代わって接触分解がガソリン生産の中心的な工程となった基本的な理由である。 現在の火花点火式エンジンは、高圧縮比でもノッキングを起こさず走行するために、高いオクタン価のガソリンが必要とされる。 図7.1に触媒分解反応で活性なイオン種、カルボカチオンをIUPAC用語でカルベニウム、カルボニウムイオンとして紹介している。 カルボカチオンとは炭化水素から作られる正電荷のイオンのことである。 図7.1は、アルカン(メタンなど)からヒドリドイオン(H-、水素原子に電子を追加したもの)を取り除くと、カルベニウムイオンが生成することを示している(経路1a)。 また、オレフィン(例えば、エチレン)にプロトン(H+、電子を持たない水素原子)を加えると、パス1bに示すように、カルベニウムイオンを生成することができる。
Formation of Carbocations
IUPAC terminology
-Carbenium ions.Carbocationsの生成は、炭化水素から生成される。 CH4(矢印)H- + CH3+(アルカン-ヒドリドイオン)
-C2H4 + H+(矢印)C2H5+. (オレフィン+プロトン)
-CARBONIUM ION: CH4 + H+(矢印)CH4
KEY: H-(ヒドリドイオン)、H+(プロトン)
フリーラジカルの用語と同じで、C+H3はメチルカルベニウムイオン、C2+H5はエチルカルベニウムイオンと呼ばれます。 カルベニウムイオンは図7.1に示すようにアルカン、例えばメタンにプロトンを付加して生成される。 このようにしてできたイオンC+H5はメタニウムと呼ばれます。 カルボカチオンの命名について、文献上では混乱があることに注意してください。 カルベニウムイオンは、あなたの教科書を含むいくつかの資料では、以前はカルボニウムイオンと呼ばれていました 。 教科書の6.3節「クラッキング反応」でのカルベニウムイオンの表記は、すべてカルベニウムイオンと修正する必要があります
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