Изомеризация гексана — это процесс превращения линейного алкана (н-гексана) в его изомеры с разветвленной цепью. В промышленности этот процесс используется для повышения октанового числа бензина. Основными изомерами гексана являются 2-метилпентан и 3-метилпентан, а также 2,2-диметилбутан и 2,3-диметилбутан.
Рассмотрим несколько возможных уравнений реакций изомеризации:
Изомеризация н-гексана в 2-метилпентан:
[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}(\text{CH}_3)\text{CH}_2\text{CH}_3 ]
Изомеризация н-гексана в 3-метилпентан:
[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}(\text{CH}_3)\text{CH}_3 ]
Изомеризация н-гексана в 2,2-диметилбутан:
[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 \rightarrow \text{CH}_3\text{C}(\text{CH}_3)_2\text{CH}_2\text{CH}_3 ]
Изомеризация н-гексана в 2,3-диметилбутан:
[ \text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 \rightarrow \text{CH}_3\text{CH}(\text{CH}_3)\text{CH}(\text{CH}_3)\text{CH}_3 ]
Эти изомеризации обычно проводят в присутствии катализаторов, таких как хлорид алюминия (AlCl₃) или платиносодержащие катализаторы, при повышенных температурах и давлениях. Катализаторы способствуют перераспределению атомов водорода и углерода в молекуле, что приводит к образованию более стабильных (и часто более желательных с точки зрения топливных качеств) структур.
В реальных промышленных условиях процесс изомеризации часто является сложным и может включать несколько этапов, включая гидроочистку и разделение продуктов реакции. Тем не менее, ключевым моментом процесса остается преобразование линейных алканов в их разветвленные изомеры.