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I 1 Bdl. SOC. Chim. Relg., 62, pp. 456-467, 1953 Hydrocarbures alicycliques cle cracking des dCcalaiies par le chlorure d’aluminium G. CHIURDOGLU et J.L. JAMINET (Bruxelles) RESUME. - Un sixihme environ des substances formant le produit de cracking des dhcalanes, par chlorure d’aluminium a 1000, sont des cyclanes comportant de six a dix atomes de carbone. Les dbcalanes, trans et cis, entrent pour environ 40 yo dans la composition de ce produit. Parmi les cyclanes ont Ctk dkceles, par le Ramen, outre, le cyclo- hexane fet le methylecyclopentane) et le mkthylecyclohexane, le 1, 1- ; le cis-1,2- ; le trans-1,2- ; le cis-1,3- ; le trans-1,3- ; le cis-1,4- ; le tra~m-1~4- ; dimdthylecyclohexanes,le 1,1,2- ; le 1,1,3- ; le 1,1,4- ; le 1,2,3- ; le 1,2,4- ; le cis-1,3,5- ; le trans-1,3,5-trimbthylecyclohexanes ; le 1,1,2,3 ; le cis- 1 ,I ,3,5- et le trans-l,1,3,5-tbtram~thylecyclohexanes. L’action du chlorure d’alumiiiium sur les desalanes a ete- Btudiee, d’une manitre generale, dans des conditions oh le cracking et I’isom6risation sont intimement lies (1-6), Cette etude a port6 essen tiellement siir la connaissance des substances formees. En ce qui cmcerne l’isomerisat, on a signale la stCreo- mutation irreversible du cis-dkcalane en trans-decalane (2-7), mais seules ont 6te formulees des hypotheses concernant la structure des produits d’isomkrisation proprement dits (*). En revanche, parmi les substances de cracking des d6ca- lanes par le chlorure d’aluminium, trois hydrocarbures ont ( *) Ces produits comprendraientsurtout des dimbthyle-[O,3,3]-bicyclo- octanes (6)(*) et des mdthyle-[0,3,4]-bicyclononanes (s). 11s constituent le gros des melanges que I’industrie appelle (1 isodhlines N (O)(10). (l) E. BOEDTKER et 0. RAMBECK, Bull [4], 35, 681 (1924). (3 N.D. ZELINSKY et M.B. TUROVA-POLJAK, Ber. 5823,1392 (1925). (3) N.D. ZELINSKY et M.B.TUROVA-POLJAK, Ber. 62B, 1658 (1929). (4) N.D. ZELINSEY et M.B. TUROVA-POLJAK, Ber. 65B, 1299 (1932). (5) N. D. ZELINSKY et M. B. TUROVA-POWAK, Journ. Ch. Appl. URSS, 7, 753 (1934).

Hydrocarbures alicycliques de cracking des décalanes par le chlorure d'aluminium

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I 1 Bdl. SOC. Chim. Relg., 62, pp. 456-467, 1953

Hydrocarbures alicycliques cle cracking des dCcalaiies par le chlorure d’aluminium

G. CHIURDOGLU et J.L. JAMINET (Bruxelles)

RESUME. - Un sixihme environ des substances formant le produit de cracking des dhcalanes, par chlorure d’aluminium a 1000, sont des cyclanes comportant de six a dix atomes de carbone. Les dbcalanes, trans et cis, entrent pour environ 40 yo dans la composition de ce produit.

Parmi les cyclanes ont Ctk dkceles, par le Ramen, outre, le cyclo- hexane fet le methylecyclopentane) et le mkthylecyclohexane, le 1, 1- ; le cis-1,2- ; le trans-1,2- ; le cis-1,3- ; le trans-1,3- ; le cis-1,4- ; le tra~m-1~4- ; dimdthylecyclohexanes, le 1,1,2- ; le 1,1,3- ; le 1,1,4- ; le 1,2,3- ; le 1,2,4- ; le cis-1,3,5- ; le trans-1,3,5-trimbthylecyclohexanes ; le 1,1,2,3 ; le cis- 1 ,I ,3,5- et le trans-l,1,3,5-tbtram~thylecyclohexanes.

L’action du chlorure d’alumiiiium sur les desalanes a ete- Btudiee, d’une manitre generale, dans des conditions oh le cracking et I’isom6risation sont intimement lies (1-6),

Cette etude a port6 essen tiellement siir la connaissance des substances formees.

En ce qui cmcerne l’isomerisat, on a signale la stCreo- mutation irreversible du cis-dkcalane en trans-decalane (2-7),

mais seules ont 6te formulees des hypotheses concernant la structure des produits d’isomkrisation proprement dits (*).

En revanche, parmi les substances de cracking des d6ca- lanes par le chlorure d’aluminium, trois hydrocarbures ont

( *) Ces produits comprendraientsurtout des dimbthyle-[O,3,3]-bicyclo- octanes (6 ) ( * ) et des mdthyle-[0,3,4]-bicyclononanes (s). 11s constituent le gros des melanges que I’industrie appelle (1 isodhlines N (O)(10).

(l) E. BOEDTKER et 0. RAMBECK, Bull [4], 35, 681 (1924). (3 N.D. ZELINSKY et M.B. TUROVA-POLJAK, Ber. 5823,1392 (1925). ( 3 ) N.D. ZELINSKY et M.B.TUROVA-POLJAK, Ber. 62B, 1658 (1929). (4) N.D. ZELINSEY et M.B. TUROVA-POLJAK, Ber. 65B, 1299 (1932). (5) N. D. ZELINSKY et M. B. TUROVA-POWAK, Journ. Ch. Appl.

URSS, 7, 753 (1934).

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CRACKING DES DECALANES 457

ete identifies : le cyclohexane, le methylecyclohexane et le 1,3,5-trim6thylecyclohexane brut,

Nous avons recemmwt signale (E) que l’on pouvait former, en presence de chlorure d’aluminium, un isomerisat d’equilihre, it l’abri du cracking. Au sein de cet isomerisat, nous avons montre l’existence de I’bquilihre : cis-dkcalane 1 trans-dkcalane (**),

Le but du present travail f u t d’examiner le yroduit de cracking des decalanes et plus preciskment de complkter I’analyse des substances alicycliques nees de ce cracking.

* * * CRACKING DES DECALANES, A 1000, PAR LE CHLORURE D’ALU-.

MINIUM

I. ESSAIS P R ~ ~ L I M I N A I R E S

1. Effet de la temp6rature et du degr6 d’hydratation du chlorure d ’aluminium

Pour ces essais pdliminaires, nous avons utilisb un mblange a cinquante pour cent des dbcalanes cis et trans.

Eb,,, = 1860-1940;df0 = 0,8829;ni0 = 1,4753; spectre Raman 0. L’hydrocarbure brut, pr6alablement dbperoxydb, est trait6 par 38 yo de son poids de chlorure d’aluminium. Ce traitement, ainsi que les procbdbs d’isolement, de purification et de caracthrisation du produit rbactionnel, sont en tous points semblables a ceux utilisks dans l’isom6- risation des cyclanes (11).

Dans une drie d’expkriences, le catalyseur fut utilid a 1’6tat anhy- dre ; dans une autre shrie, il a ktd au prkalable hydrat6, comme il est indi- qu6 dans le tableau ci-aprhs.

Dans celui-ci, nous avons en outre consign& pour chacun des essais, la tempbrature (1000 ou Bbullition) et la dur& de l’exp6rience. On y trouvera, enfin, les observations ayant trait aux tempkratures limites de distillation (sans d4phlegmateur) ainsi qu’a l’indice de rbfraction du produit de la rbaction.

(**) Hespectivement environ 5 % et 95 %. (6) R.L. JONES et R.F. LINSTEAD, J . Chem. SOC., 616 (1936). (7) W. SEYER et C.W. YIP, Ind. Engin. Chem., 41, 378 (1949). (E! G. CHIURDOGLU, J. JAMINET, Bull. SOC. Chim. Be&. 62,448 (1953). (s) H.S. BLOCH et Ch.L. THOMAG, J . Am. C%em. Soc. 66,1588 (19M). (10) Ch.L. THOMAS et H.S. BLOCH (To Universal Oil Prod. Co) US.

(l1) G. CEIIURDOGLU, P. FIERENS, C. HENKART, Bull. SOP. Ch. Belg.,. 2, 416, 966 (1947); ibid. 22, 428, 923 (1948).

59, 140 (1950).

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458 G. CHIURDDGLU ET J.L. J A M I N E T

TABLEAU I. - Cracking d’un m’lange A50 yo de dkcahnes st&ioWnnt?res par le chlmcre d’aluminium (88 yo en poi&)

D u r k

no heures

TcmpB- Essai en rature

1 I Ebull. I 6

1000

Poids % I L’iimtes de dist. €&,O par sous ‘760mm

V .

0 I 150O

0

0

0

0

5

5

10

10 -

1300 2480

158,OO 1960

130° 2100

1200 240

1 6 8 , 9 O 186,QO

187O 2120

167O 187”

1280 229O

n’,”

-

1,4620

1,4580

1,4585

1,4682

1,4586

1,4626

1,4576

1,4628

Operant a &flux, on obtient un produit dont la temp6rature de dBbut de distillation est, pour six heures de contact avec le chlorure d‘aluminium, d‘environ 1500 (essai l), de 1 3 0 O pour douze heures (essai 2. I1 en est pratiquement de meme B 1000, quoique la limite sup6rieure de distillation (produits condens6s) soit un peu plus basse.

La substitution au catalyseur anhydre de chlorure d’aluminium contenant 5 yo d’eau n’attenue gukre l’effet destructif. Meme avec un catalyseur B 20 % d’eau, on assiste encore a un cracking sensible (*), comme en Mmoigne l’indice de refraction du praduit dactionncl du dixikme essai.

2. Influence des peroxydes

Nous avons dit avoir, avant chaque essai, dBperoxydB les d6calanes de dBpart. Zelinsky et Turova-Poljak signalent avoir Bgalement pris cette precaution.

La prksence de peroxydes accroit considBrablement l’effet destructif

(*) A titre d’indication, rappelons que l’isomkrisat dkcalan ique form6 B 500 repond aux caracthristiques suivantes :

Eb,6, = 178,5 B 1800; nho - 1,4668 f 0,OOOl (’).

Page 4: Hydrocarbures alicycliques de cracking des décalanes par le chlorure d'aluminium

CRACKING DES DECALANES 459

Essai no

d u catalyseur. Ceci ressort nettement des exphiences ci-dessous, effec- tubes sur un decalane brut contenant des quantitks croissantes de per- oxydes correspondants (*).

% poids rCsidu Poids peroxyde Limites de dist. solide par rsp- % de ClOHl8 sow 760mm

PO& ClOH18

TABLEAU 11. - Cracking des ddalalles par AIC$ h reflm, en prdsme de peroxydes ddcalaniques (dude : stk heures)

11

12

090 150 a 2430 0

0 3 1 950 A > 2430 et 5

0,2 I 93,05 A > 243 et 1 8 l3 I 14 I 0,5 I 880 a > 243 et I 12

11. CRACKING DES DECALANES A 1000 PAR LE CHLORURE D'ALUMINIUM

Cent soixante-dix grammes de dCcalane brut ont C t k trait& a 1000 par cinquante-sept grammes de chlorures d'aluminium anhydre durant 24 heures. Au cours du cracking, il ne s'est pas form6 de substances gazeuses. Aucune trace d'hydrocarbures non-saturCs (Cthylhiques ou aromatiques) n'a CtC relevCe, conformCment aux observations p d d - dentes intbressant le cracking des dbcalanes (5)( **), du (0,3,4)-bicyclo- nonane (14) et du dicyclohexyle (16), par le C ~ ~ O N I V d'aluminium.

Le produit de cracking a ete soumis. a une distillation fractionnee. Celle-ci avait pour but une separation grossikre de ce produit, melange complexe d'individus, en des groupes,

(*) Comme on le sait, les dkcalanes se peroxydent trhs aisCment ( 12,13).

(**) Seul le cracking a 400-4500 sur (( silica-alimine )) fournit, a c B t C des produits saturCs habituels, des olefines (1,6 yo) et des aroma- tiques.

(la) K.I. IVANOV, Dok. Akud. Nuouk, 48, 32 (1943). (I3) R. CRIEGEE, Rer., 77, 22 (1944). (l4) M.B. TUROVA-POLJAH et F.I. PODOLSKAJA, C. Ch. Gdn. URSS,

(16) Ju.K. JURJEV, P.Ja. LEVINA et A.I. KONDRJAVZEV, J . Ch. G h . 7, 1788 (1937).

URSS, 6, 150 (1936).

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460 G. CHIURDOGLU ET J.L. JAMINET

Masse par degrk (en gr.)

beaucoup plus rkduits, d'hydrocarbures (*). Comme I'indique le tableau 111, ces derniers cornmencent a distiller, au troi- sieme tour, bien en dessous de 1000.

Masse de la fract. en yo en

total

TABLEAU 111. - Fractionnement, au 30 tour, du prodwit de cracking,. par Ale&, des dkcalanes.

Distillats totalids

en %

Ebull. f 760 mm.

Frac- tion

no ng

1

2

880-95'

950-1050 3,0

4,3

7,3

12,l

15.9

1,4174

1,4197

1,4237

1,4887

1,4480

11 12250-2400

3

4

5

6

1050-118°

1150-127° ~~-

1270-1970 ~ - - - -

1570-167°

Masse dc In fract. en gr.

. 7

21,4

17,3

167°-1800 43,4

72,2

74,l

74,6

75,4

76,O

89,O

3,3 1 27,5 1,4568

1,4669

1,4728

1,474%

1,4784

1,4835

1,4880

9

10

1950-2100

2100-2280

12

13

RCsidu 100,o j -

2400-2600

260 /760mm a

2000 /20mm -_-_

(*) Une separation des individus composant le produit de cracking est difficilement realisable. Signalons que, en 1924, BOEDKER et Ha- BEEK (1) y ont renonce aprhs avoir fait trente tours de distillation.

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CRACKING DES DECALANES 461

En considkrant les courbes de distillation correspon- dantes, on constate que notre produit de cracking presente une teneur (15 9:) en cyclaniques volatils (800-1600) nettement diffdrente de celles relevees soit par Zelinsky et Turova- Poljak (37 o$), soit par Jones et Linstead (6 9;). On se rap- pellera que les premiers crackerent le ddcalane a l’ebullition et en chassant, au fur et a mesure de leur apparition, les pro- duits volatils. Les derniers, par contre, traitbrent le decalane, pendant 24 heures, a 1350, sans eliminer ces produits.

111. ANALYSE RAMAN QUALITATIVE DES PRODUITS DE CRA-

CKING

Les neuf premieres fractions (*) ont ete enregistrees dans le Raman (**). Nous avons pris deux spectres de chacune des fractions 4 8 8. Les durees de pose farent de 12 heures.

Aprks une premiere lecture au comparateur, nous com- pletions le releve des frkquences de raies faibles d’une frac- tion donnee, en depouillant le microphotogramme du spectre correspondant. Nous contrblions ce releve sur le second spectre (***).

Les spectres des differentes fractions ont Bte ensuite confrontes avee les spectres de reference des cyclanes compre- nant de 6 A 10 atomes de carbone. A l’exception du methyle- cyclopentane, du cyclohexane et du 1,1,2,3-t&rarn6thyle- cyclohexane, les spectres d’autres cyclanes ont 6tC relevds par nos soins, dans les conditions mentionnees ci-dessus. Dans le tableau IV, on trouvera les sources de ces differents cyclanes.

L’analyse qualitative des distillats du produit de cracking s’est trouvee facilitee par le fractionnement prdliminaire de ce produit en groupes, moins complexes, d’hydrocarbures. En effet, deux de ces groupes, les plus importants, ont B t C dernierement ktudies dans le Raman a I’occasion des analyses

(*) Au cours de cette analyse qualitative, les fractions no 1 et no 2

(**) Spectres excitks par la raie 4358 du mercure. (***) Four les fractions 4 et 5, nous avons en outre, examinb lee

ont CtC rbunies.

agrandissements photographiques (18 x des spectres.

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462 G . CHIURDOGLU ET J.L. JAMINET

des isomdrats C,Hi, (I1) et C,H1, (Ib) form& respectivement des dimethylecyclohexanes et des trimkthylecyclohexanes, a l’equilibre.

1. Hydrocarbures alicycliques de cracking des de‘calanes A peu pr&s la moitie du distillat de cracking 880-1050

est formee de mdthylecyclohexane (402, 442, 543, 769, 842, 1090, 1168). Un tiers seulement est du cyclohexane (420, 748, 801, 1160). Ce dernier est accompagnd de mdthylecyclopen- tane (553, 890, 990, 1015) en petite quantitk (environ 5 %). I1 provient de l’isomkrisation du cyclohexane ( 17).

Enfin, un bon nombre parmi les raies faibles ci-apres : 470, 496, 583, 610, 695, 720, 790, 855, 951, 960, 1085, 1138, 1153, 1223, 1330, 1340 appartiennent t i des paraffincs (*), presentes en tres petite quantitb. Celles-ci fournissent, par ailleurs, ]’explication de la valeur anormalement basse de l’indice de refraction de la premiere fraction (Tableau 111).

On trouve encore des paraffines, en compagnie du cyclo- hexane (802 (l) , dans la fraction 1050-1150 (n;O = 1,4197), pour le reste composee en majeure partie de mdthylecyclo- hexane : 769 (8) (**),

Le spectre de la quatrikrne fraction (Eb7,,=1150-1270; n2: = 1,4237) prbsente une grande similitude avec le spectre de l’isomerisat C,H,, (Eb76, = 1190-1250; n2: = 1,4240), precedemment dtudie (I1). C o m e ce dernier, notre fraction renferme, mais en d’autres proportions, divers dimdthyle- cyclohexanes.

(*) Par exemple, les raies 695, 855, 1085 reprksentent le 3,B-dimB- thylepentane. Spectre (la), (I9) : 694 (Io), 855 (6), 1085 (6); constantes: Eb. = 860,l; n2 = 13909.

(**) Seules seront indiqubes les raies-clks. (l6) G. CHIURDOGLU, P. PIERENS et C. HENKART, Bull. SOC.

Chim. Belg., 59, 156 (1950). (17) 0. ASHAN, Ann. 324,l (1902); N.D. ZELINSW et M.B. TUROVA-

POLJAIC, Ber. 65, 1171 (1932); J . Ch. Gkn. URSS, 2, 668 (1982); A.L. GLASEBROOIC et W.G. LOVEL, J . Am. Chem. SOC., 61, 1717 (1939).

(I8) E.J. ROSENBAUM, A.V. GROSSE et H.E. JACOBSON, J . Am, Chem. SOC., 61, 689 (1939). (9 M.R. FENSKE, W.G. BRAUN, R.V. WIEGAND, D. QUIGGLE,

R.H. Mc CORMICK et D.H. RANK, Ind. Errg. Chem., Ann. Chem., 19, ‘700-765 (1947).

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CRACKING DES DJ~CALANES 463

Le cis-1,3-dim~thylecyclohexane (545 (5); 767 (6) en est le constituant le plus abondant (environ 70 yo). I1 est accom- pagne de 1,l-dimethylecyclohexane (704, 828, 1030), en petite quantite (5 a 10 yo).

Viennent ensuite, a l’etat de traces, le trans-1,3-dim& thylecyclohexane (750, 930), le cis-1,2-dimethylecyclohexane (726) (***), le trans-1,2-dim6thylecyclohexane (499), le cis-l,4- dimethylecyclohexane (760, 782) et le trans-l,4-dini&hyle- cyclohexane (375, 760). Des paraffines souilleraient enfin, la fraction 1150-1270.

C’est encore le cis-l,3-dimethylecyclohexane (544, 770) qui est le composant le plus important de la cinquibme fraction (Eb,,, = 1270-1570; n z = 1,4337), dont il forme a peu prb le tiers. A ses cdtes, on dkcele de faibles quantites (approximativement 5 ”) de 1,4-dim8thylecyclohexane (375, 760).

Les reste de la cinquikme fraction est constituhe des trimethylecyclohexanes. Viennent en t&e (environ le quart de la fraction), les isornPres gem : le 1,1,2-trim6thylecyclo- hexane (510, 680), traces, le 1,1,3-trim~thylecyclohexane (328, 554, 724, 800) et le 1,1,4-trimCthylecyclohexane (318, 705, 781, 941). I1 faut souligner le fait que les deux 1,3,5trimB- thylecyclohexanes (408, 441, 522, 790, 931) se trouvent parmi les composants mineurs de la fraction, comme d’ailleurs le 1,2,3-trim~thylecyclohexane (537, 736, 973) et le 1,2,4-tri- methylecyclohexane (616, 750).

Les 1,1,3-, 1,1,4-, 1,2,3- et 1,2,4-trim~thylecyclohexanes (traces) sont encore parmi les composants de la sixibme fraction (Eb,,, = 1570-1670; rzEo = 1,4480). Le spectre de cel- le-ci revele, en outre, la presence du l , 1,2,3-tCtramethylecy- clohexane (524, 698) et des 1,1,3,5-t~tram~thylecyclohexanes : cis (534, 770) e t trans (480, 627, 920).

Ceci indiquerait dbs lors que d’autres tetramethylecyclo- hexanes se sont egalement formes au cours du cracking des decalanes. Leurs spectres nous sont malheureusement in- connus (*).

(***) Provisoireemnt, nous dbsignerons encore les 1,Z- et 14,- dim& thylecyclohexanes les plus volatils et les moins volatils (Tabl. IV) par les appellations trans et cis respectivement.

(*) I1 faut remarquer que les constantes de certains de ces t6tra-

Page 9: Hydrocarbures alicycliques de cracking des décalanes par le chlorure d'aluminium

464 G. CHIURDOGLU ET J.L. JAMINET

Les fractions 157-1670 et 167-1800 comportent, en outre, d'autrer, substances non identifikes. Ce seraient en particulier des isombres bicyclo-octaniques ( 5 ) ( 6 ) et bicyclononaniques (E)

des decalanes. Tout ce que nous pouvons dire est que ces substances renfermenl un, sinon deux, cycles en C5 (raie 896).

Specfres Raman des fractions no 1,2,4,5 et 6 dii produit de cracking des de'calanes

F r a c t i o n s nos 1 et 2 : Eb,,, = 880-1050 Av, cm-' : 310(0b); 378(0); 402(lb); 420(1/2); 442(2,b);

47O(O); 496(1); 516(0); 533(0); 543(3); 553(0); 583(0); 610(0); 630(0) ; 695(1/2) ; 702( 1 12) ; 720(0) : 748( 1 /2) : 769(6) ; 790(0) ; 801(4);842(2); 855(0); 890(1); 951(1/2); 960(0); 973(2);99O(O); 1015(0); 1032(5,b); 1062(1); 1085(0); 1090(2); 1138(0); 1153(0); 1160(0); 1168(2); 1210(1/2,b); 1223(0); 1245(2); 1265(3); 1304(0); 1310(1); 1330(0); 1340(0); 1350(3b); 1375(0); 1450(5); 1458(6).

F r a c t i o n no 4 : Ebiso = 1150-1270; n y = 1.4237

440(2); 455(0); 473(1 12); 496(2); 520(1/2); 545(5); 555(0); 575( 1 12) ; 590(0) ; 627(0) ; 678(0) ; 704(2) ; 726( 1 /2) ; 750(2) ; 760(1 /2); 767(6); 782(0); SOO(1); SZO(0) 828(0) 845(3); 873(0); 916(0); 930(0); 940(0); 951(2,b); 962(0); 972(1); 980(2); 1002(1 /2,b); 1030(2); 1056(1 /2); 1060(5); 1076(1 /2); 1090(0); 1098(0); 1110(1 /2); 1164(4) ;1181(2); 1218(2); 1243(3); 1251(3); 1268(3); 1302(2); 1347(0); 1355(4); 1382(1/2); 1440(5); 1458(6).

Av, cm-' : 250(l,b); 318(0); 327(0); 375(1);408(3);420(3);

F r a c t i o n no5 : Eb,,, = 1270-1570; n'," == 1 A337 Av, em-' : 247(0,b); 318(1 12); 328(1/2); 365(0); 375(1/2);

401(1) ; 408(1); 41 7(2); 441 (1 /2); 454(1); 48C(O); 496(2); 510(0); 522(1); 537(1 /2); 544(2); 554(l /2); 575(2); 616(0); 627(0);

m&hylecyclohexanes connus ( 20) sont tres proches des constantes de la fraction 1570-167O (nF = 1,4480). Trans-l,2,3,5-t6tram6thylecycylohexane : Eb = 162°-1640 ;nho = 1,4465 Cis -1,2,3,5-t6tram6thylecyclohexane : Eb = 1680-1700; = 1,4485 Trans-l,2,4,5-Mtram&hylecyclohexane : Eb = 166°-1680; ~g = 1,444.5 Cis -1,2,4,5-t&ram6thylecyclohexane : Eb = 1710; rng = 1,4465.

( ao) I?. EISENLOHR et G. GORR, Fortschr. Chem. P h y ~ k , 18,lO (1925).

Page 10: Hydrocarbures alicycliques de cracking des décalanes par le chlorure d'aluminium

CRACKING DES DECALANES 465

635(0) ; 68O(O) ; 695(0) ; 7O5(2); 724(2-3) ; 736(0, b) ; 750(3) ; 760(1/2) ; 770(3) ; 781 (0) ; 790(0) ; 800( 1 /2) ; 820( 1 12) ; 829(0) ; 844(2,h); 864(1/2); 875(0); 02qO); 931(0); 941(0b); 973(1 /2); 985(O); 1002(1 /2); 1027(0); 1046(1 12); 1062(3); 1078(0); 1OWO); 1111(1,b); 1140(0); 1166(3); 1180(2); 1190(1/2); 1218(0,b); 1230(0); 1248t1); 1268(2); 1302(0); 1340(0); 1349(3, b) ; 1378(0); 1440(4) ; 1460(7).

F r a c t i o n no 6 : Eb,,, = 1570-1670; nto = 1.4480 Av, cm-' : 320(0); 362(1); 390(0); 405(3,b); 417(0);

440(1); 465(0); 480(0); 489(2); 496(1/2); 511(3); 524(0); 534(0); 542(1/ 2); 577(5); 590(0); 615(1 /2); 627(0); 655(0); 679(0); 698(0); 704(1 /2); 712(1); 724(4); 735(1/2); 748(2); 77O(O?); 780(1); 800(1); 812(1/2); 841(1/2); 848(2); 863(1); 873(1); 887(0); 897(0); 910(1 /2); 920(0); 932(1,d); 949(0); 957(0); 964(2); 980(1/2); 1005(1/2); 1027(1/2); 1052(3); 1082(1 12); 1105(2,b); 1132(1); 1161(1); 1180(1/2); 1190(1/2); 1202(2); 1218(0); 1230(0); 1248(1); 1270(2); 1306(1); 1316(1); 1328(1 /2); 1345-1360 (2, diff.); 1442-1458 (8, diff,).

2. Constituants dkalanigues dii produit de cracking Plus de quarante pour cent du produit brut de cracking,

dont nous venons d'etudier les composants monocycliques, sont des decalanes. On trouve, en effet, le trans-dkcalane (Eb,,, = 185,5O -C 0,l; n: = 1,4697) dans les fractions suivantes : 157O-1670; 1670-1800; 1800-1950 (environ 90%) et 195O-2100. On decele, enfin, dans les trois dernieres fractions d e faibles quantitks (environ 5 24) de cis-decalane.

Ainsi, dans la fraction principale (1800-1950), nous rele- vons les raies de frkquences suivantes :

321 (0); 376(0); 595(1 /2); 740(1 /a); 788 (0); lOlO(0); 1040(1 12); 1071(0);

F r a c t i o n no 8 : (Eb,,, = 1800-1950 n: = 1.4669) Av, cm-' : 302(1); 320(0); 346(2); 360(0); 374(0); 405(7)

434( 1 /2) ; 489(0) ; 506( 1 /2) ; 524( 1 /2) ; 545(0) ; 559( 1) ; 572( 1 12) ; .580(0); 595(1/2); 608(0); 618(0); 635(0); 653(1 12); 673(1 /2); 683(0); 692(2); 704(0); 712(0,b); 740(0); 750(7); 770(0); 788(0); 796(1/2,b); 810(0); 846(5); 873(3); 896(1); 929(0); 950(0); 960(1 /2); 969(0); 980(0); 990(4); lOlO(0); 1040(0); 1054(8);

Page 11: Hydrocarbures alicycliques de cracking des décalanes par le chlorure d'aluminium

4 66 G. CHIURDOGLU ET .J.L. JAMINET

1071(0); 1085(1 /a); 1140(2);1160(4); 1168(0); 1219(0); 1230(4); 1252(7); 1269(1 /2); 1296(0);1316(0); 1328(0); 1335(0); 1346(2); 1360(6); 1380(0); 1445(8); 1457(8).

TABLEAU IV. - Hydrocarbures alicycliques du produit de cracking des dicalanes par le chlorure d'aluminium. Dans ce tableau, les renvois indiquent la source des spectres et

des constantes des cyclanes. Eb,,, et nho sont, en outre, reproduits entre parenthhses. Les cyclanes dCcelCs prCcCdemment ( 6, sont marquCs d'un astkrisque.

MithyleCyClOpt?n- lane

(71O8 ; 1,4098)( lS, Cyclohezane* (80°6 ; 1,4262)( lS,

Mdthylecyclohe-

(100°9 ;1,4231)(21, xane*

'BH16

1 ,l-dim*th:ylecyclo-

(119O6 ;I ,4290)( 11) !rans-l,2-dimithyle.

(123O8 ;1,4271)(")

cis-1 ,O-dimkthyle- cyclohexane (1300; 01,4361)

cis-l,3-dim'thyle- cyclohexane

( 120O4; 1,4231)(11)

hexane

cyclohexane

P S I

( I1 ) ( lS )

tTans-1 ,%dim& thylecyclohezane

( 124O9 ; 1,4305) ( 11)

trans-l,4-dimk- thylecyclohezane

(119O6 ;1,4211) (11)

n's-l,4-dimkthyle- cyclohexane

(124O6 ;1,4298) ( 11)

(9

(

1,1,2-trimithyle- cyclohexane

(148O,0;1 ,4385)(22) 1,1,3-trim&hyle-

cyclohexane (13606;1,4297)( 22)

1,1,4-trimkthyle- cyclohezane

( 134% ; 1,4283) ( 22)

1,2,3-trimLthyle- cyclohexane

(15005-18105 ; bM6) P)

1,2,44rimkthyle- cyclohezane

1,4341) (Is) (14605-14900;

Cis-133,5-tl.im0 thykcyclohexane*

(138O8 ;1,4268)( =)

trans-l,3,5-trimt- thylecyclohezane

(14005; 14tsi0)(23)

1,1,2,3-tktrami-

162O-1630; 1,442)( %)

is-1,1,3,5-tt?t~a- mith ylec yclohexane

(15204; 1,4319) (21)

thylecyclohezane

ram-1,1,3,5-tktra- m'thylecyclohezane

(21) A. MAQUESTIAU, Travail de Doetorat, U.L.B., 1963, inCdit. (22) G. CHIURDOGLU et A. MAQUESTIAU, Bull. SOC. Chim. Belg., 60,

(=) G. CHIURDOGLU, ibid., 60, 39 (1951). ( M ) G. DUPONT, R. DULOU et V. DESREUX, Bull., 6, 86 (1939).

47 (1951).

Page 12: Hydrocarbures alicycliques de cracking des décalanes par le chlorure d'aluminium

CRACKING DES DECALANES 4 67

IV. CONCLUSION

Un sixieme environ du produit brut de cracking’des d6calanes par le chlorure d’aluminium est constitue de cyclanes comportant 6, 7, 8, 9 et 10 atomes de carbone. Ces cyclanes sont 6numeres dans le tableau IV ci-dessus.

* * * Toute notre gratitude va au Fonds National de la Re-

cherche Scientifique pour l’aide financikre accordee d notre laboratoire.

Nos spectres ont ete enregistres ail Laboratoire Spectro- scopique du Service de Chimie Physique. Nous rernercions vivement Monsieur le Professeur P. Goldfinger et Made- moiselle N. Defay, assistante a 1’Universite.

UNIVERSITE LIBRE DE BRUXELLES,

Laboratoire de Chimie Ge‘nkrale II- Facult& des Scieiices,

Communiqzu! a la Socidtt! Chimiqw de Belgiqw, le 18 juillet 1953.