水合
乙烯 → 乙醇：查看反应物、产物、反应条件与来源依据，探索相关转化和合成路径。
- 试剂
- 水蒸气；磷酸催化剂
- 条件
- 工业气相催化水合
- 反应类别
- 水合
- 方程式
- C2H4 + H2O <=> C2H6O
概览
乙烯通过水合生成乙醇。
转化
- 方程式
- C2H4 + H2O <=> C2H6O
- 反应物
- Ethene + Water
- 产物
- 乙醇
- 试剂
- 水蒸气；磷酸催化剂
- 反应环境
- 工业气相催化水合
- 反应类别
- 水合
- 机理
- 水合
- Evidence level
- source-backed molecular example
参考步骤
乙烯水合制乙醇的工业流程
乙烯 + 水蒸气 → 乙醇（可逆反应）
物料与用量
- 乙烯与水蒸气
- 负载于二氧化硅上的磷酸催化剂
仪器装置
- 加压催化反应器
- 冷却与冷凝设备
- 分馏设备与气体循环系统
实验步骤
- 乙烯与水蒸气在约 300 °C、60–70 atm 下通过负载型磷酸催化剂。
- 冷却反应器出口混合物，使乙醇与水冷凝。
- 分出未反应的乙烯，送回反应器进料循环。
后处理与分离
- 对冷凝得到的乙醇–水混合物进行分馏分离。
关键控制条件
- 该反应可逆：单程转化率与包含循环过程的总转化率不同。
- These are industrial conditions, not instructions for assembling a laboratory pressure experiment.
底物范围
- 适用范围
- 以乙烯为底物的反应实例。
- 来源说明
- 反应可逆，分离与循环很重要；平衡转化率不等同于分离产率。
相关反应
- Iodoform reaction: Ethanol → Triiodomethane 个产物
乙醇被碱性碘溶液氧化并断裂，生成三碘甲烷和甲酸盐。
- Partial oxidation: Ethanol → Ethanal
乙醇氧化为乙醛。
- Oxidation: Ethanol → Ethanoic acid
乙醇氧化为乙酸。
- Reduction: Ethanal → Ethanol
乙醛还原为乙醇。
- Esterification: Ethanol → Ethyl acetate
乙酸与乙醇可逆反应，形成乙酸乙酯和水。
- Acid hydrolysis: Ethyl acetate → Ethanol
乙酸乙酯与水可逆反应，形成乙酸和乙醇。
- Dehydration: Ethanol → Ethene
乙醇通过脱水生成乙烯。
- Intermolecular dehydration: Ethanol → Diethyl ether
质子化使一个乙醇分子的羟基成为更易离去的基团。另一个乙醇分子的氧取代水，随后去质子化生成乙醚；更强的脱水条件则有利于生成乙烯。
- Hydrolysis: Bromoethane → Ethanol
氢氧根进攻与溴相连的饱和碳，同时 C-Br 键断裂。该伯底物的 SN2 路线以 OH 取代溴，并保留两个碳原子；水溶液条件较有利于这一取代分支，而非消去。
- Elimination: Bromoethane → Ethene
碱移去与溴相邻的碳上的氢。溴离去时，C-H 键电子形成 C=C 的 π 键；该消去过程脱去 H 和 Br，而不改变两碳骨架。
- Acid hydrolysis: Ethyl butyrate → Ethanol
水进攻与质子转移，使乙氧基片段以乙醇形式离去。另一部分重新形成羰基，生成丁酸。
参考文献
- Direct hydration of alkenesJim Clark · Chemguide · 2015
Named molecular transformation examples, checked 2026-09-08.
- Ethene hydration: industrial conditions and separationJim Clark · Chemguide
Catalyst and temperature/pressure checked 2026-09-29; separation and recycle from https://www.chemguide.co.uk/organicprops/alkenes/hydration.html.