烷烃、命名与构象
石油
/ puh-TROH-lee-um /
石油(crude oil,原油)是从地下抽出的深色黏稠液体,是有机化工最主要的原料。它是远古海洋浮游生物在地下被掩埋、加热、加压「焖煮」后的遗骸——上百万年缓慢的地质变化把生物质变成一锅碳氢化合物的浓汤。它连同天然气(主要是甲烷)一起,为我们的燃料、塑料、药物和染料提供碳源。
原油不是单一化合物,而是数千种成分的混合物,绝大多数是从一个碳到五十个以上碳的烷烃和环烷烃,外加一些芳香化合物。要让它派上用场,炼油厂用分馏(fractional distillation)将它分离:把油加热,各成分在不同温度下沸腾逸出,最轻的气体在高塔顶部,最重的沥青在底部。这样就把混杂物按大致的链长分成若干馏分——炼厂气、汽油、煤油、柴油、润滑油和沥青。
石油之所以重要,是因为它是廉价而丰富的碳骨架原料库,有机化学家再把这些骨架裁剪、支化、装点成其他一切。诸如裂化(把大烷烃断成更小、更值钱的烷烃和烯烃)和重整等工艺,把低价值的馏分变成燃料和合成基块。它同时是有限的,且燃烧时释放二氧化碳,这正是为什么如此多的绿色化学致力于用可再生碳源取代它。
在炼油厂的蒸馏塔里,汽油(约 C5 到 C10,沸点 40 至 200 摄氏度)在高处冷凝,而重质沥青(C40 以上)则留在炽热的塔底。
分馏按沸点把混合物分类,而沸点又随链长和分子间作用力而变化。
蒸馏只是按沸点分离已有的混合物,并不生成新分子。真正重排碳骨架的裂化和重整,是另外的化学步骤。
又称
另见