Công thức cấu tạo thu gọn của buta-1,3-đien là

Đáp án đúng là: B

Công thức cấu tạo thu gọn của buta-1,3-đien là CH₂=CH-CH=CH₂.

Một số kiến thức về buta-1,3-đien:

Buta-1,3-đien là một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là C₄H₆, được biết đến nhiều trong ngành công nghiệp sản xuất cao su tổng hợp. Dưới đây là tổng quan chi tiết về cấu trúc, tính chất, phương pháp điều chế và ứng dụng của Buta-1,3-đien.

* Cấu Trúc và Tính Chất

Công thức phân tử: C₄H₆

Cấu trúc: CH₂=CH-CH=CH₂

Tính chất vật lý: Là chất khí không màu, dễ cháy và có mùi nhẹ.

Tính chất hóa học: Tham gia các phản ứng cộng, trùng hợp và Diels-Alder.

*Phương Pháp Điều Chế

Đề hiđro hóa butan hoặc butilen: Quá trình này chuyển đổi butan hoặc butilen thành buta-1,3-đien bằng cách loại bỏ các nguyên tử hiđro dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác.

Tách từ tinh dầu và các sản phẩm dầu mỏ: Buta-1,3-đien có thể được thu hồi từ các phần phụ của quá trình lọc dầu.

Khử nước từ rượu etylic:

Phản ứng khử nước rượu etylic ở nhiệt độ cao, có mặt chất xúc tác như Al₂O₃.

*Ứng Dụng

Buta-1,3-đien là một monome quan trọng trong công nghiệp sản xuất cao su tổng hợp và các loại polymer khác. Một số ứng dụng tiêu biểu:

Sản xuất cao su tổng hợp: Polybutadien, cao su Buna-S (đồng trùng hợp với styren) và cao su nitril (đồng trùng hợp với acrylonitril).

Nguyên liệu cho các sản phẩm công nghiệp: Lốp xe, đế giày, các chi tiết máy móc và thiết bị điện tử.

Các Phương Pháp Điều Chế Buta-1,3-Đien

Buta-1,3-đien là một hợp chất quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cao su tổng hợp và nhựa. Dưới đây là các phương pháp chính để điều chế buta-1,3-đien:

1. Đề hiđro hóa Butan hoặc Butilen

Phương pháp đề hiđro hóa butan hoặc butilen là phương pháp phổ biến nhất để sản xuất buta-1,3-đien. Quá trình này gồm hai bước chính:

Đề hiđro hóa butan: Quá trình này chuyển đổi butan (C₄H₁₀) thành but-1-en (C₄H₈) bằng cách loại bỏ một phân tử hydro dưới tác dụng của nhiệt và chất xúc tác.

Đề hiđro hóa but-1-en: Tiếp tục loại bỏ một phân tử hydro từ but-1-en để thu được buta-1,3-đien (C₄H₆).

Phản ứng đề hiđro hóa được thực hiện ở nhiệt độ từ 150-300°C với các chất xúc tác như Ni hoặc Pt.

2. Khử Nước Từ Rượu Etylic

Phương pháp này liên quan đến việc loại bỏ phân tử nước từ rượu etylic (C₂H₅OH) để tạo ra buta-1,3-đien. Các bước cụ thể bao gồm:

Phản ứng khử nước rượu etylic ở nhiệt độ cao (350-400°C), có mặt chất xúc tác như Al₂O₃ hoặc ZnO.

Tách và làm sạch sản phẩm qua các bước chưng cất và lọc.

Thu hồi buta-1,3-đien sau quá trình tinh chế.

3. Tách Từ Tinh Dầu và Các Sản Phẩm Dầu Mỏ

Buta-1,3-đien có thể được thu hồi từ các phần phụ của quá trình lọc dầu, nơi nó tồn tại dưới dạng một thành phần của các sản phẩm dầu mỏ. Quá trình này đòi hỏi các kỹ thuật và thiết bị chuyên môn cao để tách và tinh chế buta-1,3-đien.

4. Phản Ứng Từ Các Hợp Chất Hữu Cơ Khác

Một số phương pháp khác để điều chế buta-1,3-đien bao gồm các phản ứng hóa học với các hợp chất hữu cơ khác, chẳng hạn như:

Chuyển đổi propen (C₃H₆) thông qua các phản ứng hóa học đặc biệt để tạo ra buta-1,3-đien.

Phản ứng retro-Diels-Alder của cyclohexene hoặc sulfolene để giải phóng buta-1,3-đien.

5. Điều Chế Trong Phòng Thí Nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, buta-1,3-đien có thể được điều chế từ các tiền chất không độc hại thông qua các phản ứng hóa học như phản ứng retro-Diels-Alder từ cyclohexene hoặc sulfolene.

Các phương pháp này đều yêu cầu điều kiện phản ứng nhiệt độ và áp suất thích hợp, cùng với sự có mặt của các chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng và đảm bảo hiệu suất cao.