Учебное пособие для спо нижнекамск 2015 Х 98 Печатается по решению редакционно-издательского совета нхти фгбоу
ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРОПЕРЕКИСИ ЭТИЛБЕНЗОЛА ОКИСЛЕНИЕМ ЭТИЛБЕНЗОЛА
жүктеу/скачать 1,09 Mb. Pdf көрінісі
|
nchti Хуснутдинов-а2-кафедра-ХТОВ
- Бұл бет үшін навигация:
- Краткая теория
| ПОЛУЧЕНИЕ ГИДРОПЕРЕКИСИ ЭТИЛБЕНЗОЛА ОКИСЛЕНИЕМ ЭТИЛБЕНЗОЛА
Цель работы: 1) изучение процесса окисления этилбензола кислородом воздуха в присутствии катализатора (соль, гидроксид металла постоянной и переменной валентности); 2) изучение влияния факторов на состав продуктов окисления (темпе- ратура, давление, время). Краткая теория Радикально-цепное окисление осуществляют главным образом в жидкой фазе в гомогенных условиях. Данное окисление можно подразделить на две группы: термическое (автоокисление) и катализируемое солями металлов пере- менной валентности, например кобальт. Механизм образования продуктов окисления При окислении углеводородов образуется целый ряд молекулярных про- дуктов: гидропероксиды, спирты, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры и некоторые более сложные полифункциональные соединения. Промежуточными активными частицами являются радикалы со свободной ва- лентностью на атоме углерода ( ) или на кислородных атомах ( , ). Гидропероксиды – это первичные молекулярные продукты окисления уг- леводородов. Звено цепи при их образовании таково: Последняя реакция – взаимодействие пероксидного радикала с углеводо- родом – определяет строение образующегося гидропероксида и последующих продуктов окисления. При этом соблюдается обычный для радикальных реак- ций порядок изменения реакционной способности атомов водорода, опреде- ляемый относительной стабильностью промежуточного радикала . Вследствие этого преимущественным местом атаки молекулы при окислении алкиларома- тических соединений становится α – положение боковой цепи по отношению к ароматическому ядру, для олефинов – аллильное положение. Кроме того, для углеводородов всех классов справедлива известная последовательность, в из- менении способности к замещению атомов водорода находящихся при разных углеродных атомах (трет-> втор-> перв-). Гидропероксиды относятся к числу довольно нестабильных соединений, превращающихся при окислении в другие продукты. Поэтому их концентрация в реакционной массе, особенно при каталитическом окислении или при повы- шенных температурах невелика. Наиболее нестабильны первичные гидропе- роксиды (RCH 2 OOH или ArCH 2 OOH) и, наоборот, относительно стабильны третичные гидропероксиды, из которых гидропероксиды изобутана и изопро- пилбензола ((CH 3 ) 3 COOH, C 6 H 5 -C(CH 3 ) 2 OOH) являются промышленными про- дуктами. Из вторичных соединений относительно стабильны гидропероксиды циклоалканов С 8 -С 12 , олефинов и алкилароматических соединений. 39 Первое крупное производство гидропероксидов было осуществлено в 1949 году в Советском Союзе как составная часть открытого П.Г.Сергеевым, Б.Д. Кружаловым и Р.Ю. Удрисом кумольного метода получения фенола и ацетона: Некоторые гидропероксиды применяются как инициаторы полимеризации, а в последнее время их значение возросло в связи с разработкой нового процес- са эпоксидирования олефинов: В промышленности в наиболее крупных масштабах получают гидропе- роксид изопропилбензола (кумола), в менее значительных – гидропероксиды м- и п-цимола (изопропилтолуола) и м- и п-диизопропилбензола для их после- дующего превращения соответственно в фенол, м- и п-крезол, резорцин и гид- рохинон. Для эпоксидирования олефинов используют главным образом гидро- пероксиды этилбензола и изобутана, а для одного из способов синтеза изопрена нужен трет-пентилгидропероксид. Все они относительно стабильные вещества, особенно в растворах исходных углеводородов, в таком виде они нередко ис- пользуются при дальнейшей переработке. Однако гидропероксиды получают и в концентрированном виде (80-95%), тогда обращение с ними требует специ- альных мер безопасности (отсутствие перегревов и катализаторов разложения – металлов переменной валентности и их солей, кислот). При получении гидропероксидов всегда образуются побочные продукты, главным образом спирты и в меньшем количестве кетоны. Так, при окислении кумола получаются диметилфенилкарбинол и ацетофенон, причем характер ки- нетических кривых показывает, что спирт является последовательным продук- том превращения гидропероксида, а кетон образуется параллельно с ним из пе- роксидного радикала: Аналогично при окислении этилбензола получаются метилфенилкарби- нол (С 6 Н 5 СН(ОН)СН 3 ) и ацетофенон, из изобутана – трет-бутанол, ацетон и ме- танол. Повышению селективности по гидропероксиду способствует главным об- разом снижение температуры и степени конверсии; эти параметры поддержи- вают на оптимальном уровне, зависящем от экономических факторов. Так, при окислении алкилароматических углеводородов поддерживают температуру 40 100-120 0 С, а при окислении изобутана 120-150 0 С. Полезно снижать темпера- туру по мере накопления гидропероксида, чтобы замедлить скорость его раз- ложения. Чтобы избежать последовательных превращений гидропероксида, ог- раничивают степень конверсии в пределах от 30% (при окислении кумола) до 10% (для этилбензола). жүктеу/скачать 1,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|