Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

с образованием только соответствующего сложного эфира, медной соли (I) арилкарбоновой кислоты и двуокиси углерода. При этом по выходу двуокиси углерода можно с достаточной точностью судить о скорости реакции. Само термическое разложение протекает по реакции первого порядка, кинетика разложения характеризуется данными, приведенными в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

Кинетика разложения медных солей (I) арилкарбоновой кислоты
|Соль кислоты |Темпе-|R -10-3, |Соль кислоты |Темпе-|R- 10-3, |
| |ратура|мин-1 | |ратура|мин-1 |
| |, оС | | |, °С | |
|Бензойной |234 |0,83+0,02 |п- Толуиловой |234 |2,45+0,20 |
| |240 |2,86+0,03 | |240 |7,74+0,12 |
| |250 |4,78 +0,10 | |245 |12,95+0,70|
|о-Толуиловой |206 |4,88+0,20 |о-Хлорбензойлой |218 |9,42+0,22 |
| |218 |18,01+ 0,80| |227 |11,97 0,10|
|м-Толуиловой |206 |3,72+ 0, 10| |231 |13,70 |
| | | | | |+0,43 |
| |212 |6,28+0,15 |п-Хлорбензойной |255 |4,76+0,11 |
| |218 |12,39+0,60 | |260 |12,29+0,22|

Как следует из этих данных, реакция значительно ускоряется при введении в ароматическое кольцо метальной группы. При этом скорость реакции растет в ряду: бензоат—п-толуилат—м-толуилат о-толуилат. Введение в пара- положение по отношению к карбоксильной группе атома хлора несколько уменьшает скорость процесса, введение в орто-положение несколько ее увеличивает (по сравнению с бензоатом меди).

Таким образом, получение крезолов из толуиловых кислот возможно в более мягких условиях, чем фенола из бензойной кислоты и хлорфенолов, из хлорбензойных кислот. Синтез м-крезола из о-толуиловой кислоты возможен при температуре на 20—30оС ниже, чем из п-толуиловой кислоты. Скорость процесса значительно увеличивается (в 4-5 раз) при добавлении в реакционную массу окиси магния.

2.4. Получение фенола окислением бензойной кислоты в газовой фазе.

Фенол в промышленности также получают окислением бензойной кислоты в газовой фазе при 200-400оС в присутствии твердых катализаторов, например: солей меди и активаторов оксидов металлов Co, Mo, W, причем продуктами реакции является фенол, бензол и дифенилоксид. К недостаткам этих процессов относятся низкая селективность и активность катализаторов.

Предложен способ получения фенола окислением бензойной кислоты в газовой фазе при 250-350оС, мольном отношении реагентов бензойная кислота/ вода/ кислород равном 0,6-2,5/ 40-70/ 1,5-2,5 и объемной скорости подачи бензойной кислоты 0,01-0,22 кг/ч?кг катализатора, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии катализаторов оксидного типа общей формулы
Cu-M-O, нанесенном на оксид алюминия с удельной поверхностью 40-190 м2/г, где М-0,01-10,9 масс. % щелочного, щелочноземельного металла или металлов
II б группы периодической системы элементов, содержание меди равно 1,5-9,5 масс. %. Удельная поверхность катализатора перед использованием составляет
40-100 м2/г. Для сохранения активности и увеличения продолжительности работы катализатора в реактор подают водяной пар в 40-70-кратном мольном избытке по отношению к бензойной кислоте. При более высоком отношении водяного пара снижается скорость реакции. В качестве окисляющего агента можно использовать молекулярный кислород или его смеси с инертными газами, предпочтительно воздуха.

Катализаторы приготавливают пропиткой носителя (оксида алюминия) в водном растворе соответствующих солей в течении 24 ч. После упаривания воды катализаторы прокаливают в течении 3,5-11 ч при 450-800оС в зависимости от компонентов катализатора. К достоинству способа относится простота приготовления катализаторов.

2.5. Получение фенола прямым каталитическим гидроксилированием бензола.

Предложен способ получения фенола прямым каталитическим гидроксилированием бензола. Реакция прямого введения гидроксильной группы в бензольное ядро известна не так давно. Она осуществляется путем воздействия закиси азота N2O с бензолом в присутствии катализатора на основе оксидов металлов V и VI группы периодической системы, предпочтительно V2O5 нанесенного на SiO2 в количестве от 1 до 10 масс.% (использование Al2O3 приводит к значительному разложению бензола до оксидов углерода). В данном виде реакция получения фенола малопригодна для внедрения в промышленности.

Предложенный способ синтеза фенола основан на прямом гидроксилировании бензола в присутствии закиси азота N2O и цеолитов кислотного характера, являющихся доступными, дешевыми реагентами, удобными в промышленном использовании. Применяют следующие типы цеолитов:

1) Цеолит ZSM-5 компании Mobil-oil

2) Цеолит US-Y, фирма TOYO-SODA

3) Цеолит HY, компания Union Carbide Chemical

4) Цеолит H-Mordenit фирмы Grand Paroisse

Предпочтительнее применять цеолит ZSM-5

Цеолит имеет соотношение SiO2/ Al2O3 больше 90, предпочтительно от 90 до 500. Исходный цеолит обрабатывают для повышения кислотности минеральной кислоты (соляной, серной, азотной, хлорной, фосфорной) или органической, например: трифторметан-сульфоновой или аналогичной. Концентрация кислоты обычно составляет от 0,1н до 2н. При обработке берут от 10 до 100 мл на 1 г цеолита. Закись азота используют чистую или в смеси с инертным газом, не содержащим кислорода, например: азотом. Предпочтительное молярное соотношение бензол/ N2O – от 1 до 10. Температура реакции 300-500оС, при этом смесь паров бензола с закисью азота пропускают через слой цеолита.

ЛИТЕРАТУРА

1. Харлампович, Георгий Дмитриевич и Чркин, Юрий Васильевич Фенолы. М.,

«Химия», 1974, 376 с.

2.

--------------------> Капролактам, синтетическое волокно

Медицинские припараты, антисептические вещества, красители

Стабилизаторы полимеров, моющие средства

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: предмет культурологии, решебник 9 класс, сочинения по литературе.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата