Реакции дегидрирования и разложения

Дегидрирование обычно протекает при температуре 800—900 К на поверхности таких металлов, как платина, палладий, никель, или на оксиде хрома (III) по схеме:

R-СH₂-СН₃ ® R-CH=CH₂ + H₂

Механизм включает в себя адсорбцию алкана на поверхности катализатора, взаимодействие электронов s - связей с вакантными d -орбиталями металла и, таким образом, внедрение атома металла в s - связь С–Н:

При этом при отщеплении одной молекулы водорода от молекулы высшего алкана обычно образуется смесь алкенов, являющихся изомерами как структурными, так и геометрическими.

Каталитическое дегидрирование алканов часто используют в промышленности. Этот процесс может сопровождаться разрывом С–С -связей (крекингом, пиролизом). При этом образуется смесь непредельных и предельных углеводородов с меньшей молекулярной массой:

Промежуточными частицами являются свободные радикалы. Они образуются в результате гомолиза алканов как по связям С–С, так и по связям
С–Н.

Алкильные радикалы (обычно разветвлённого строения) не только диспропорционируют с образованием алкана и алкена, но и претерпевают расщепление с разрывом углерод-углеродной связи (как правило, у разветвлённого атома углерода):

(Такое превращение иногда называют b -распадом, так как осколочный радикал отрывается от b - углеродного атома по отношению к радикальному центру.)

Радикалы также способны рекомбинировать, изомеризоваться или отщеплять атомы водорода от углеводородов. В таких реакциях образуется, как правило, смесь продуктов.

В промышленности крекингу (термическому или каталитическому) подвергают нефть, получая из неё топливо для двигателей внутреннего сгорания и другие ценные соединения.