Химическая технология органических веществ. Дьячкова Т.П - 82 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ганических продуктов в сепараторе. Водный слой содержит значительное количество растворенного адиподинитрила, кото-
рый лучше всего экстрагировать толуолом или ксилолами. Адиподинитрил выделяют в чистом виде (выход ≈ 80 %) вакуум-
перегонкой.
В противоположность дегидратации амидов гидратация нитрилов в амиды кислот является экзотермической реакцией
и при умеренных температурах практически необратимой. Наибольший интерес она представляет для синтеза акриламида из
акрилонитрила:
CH
2
=CHCN + H
2
O → CH
2
=CHCONH
2
.
Эффективным катализатором является металлическая медь. Синтез осуществляют в водном растворе при 70 – 120 °С;
из реакционной массы отфильтровывают медь и отгоняют непревращенный акрилонитрил, рециркулируя их в реактор. Вод-
ный раствор акриламида упаривают до концентрации 30 – 50 % или до получения кристаллического акриламида.
Гидролиз и этерификация нитрилов. Гидролиз нитрилов является одним из распространенных методов синтеза кар-
боновых кислот. Это объясняется доступностью многих нитрилов. Гидролиз нитрилов протекает через промежуточное обра-
зование амидов и катализируется как кислотами, так и щелочами. Катализаторы связывают продукты реакции в соли, что
обеспечивает необратимость гидролиза:
RCOONa + NH
3
RCN RCOOH + NH
4
HSO
4
.
Обычно предпочитают кислотный гидролиз, позволяющий получить карбоновую кислоту в свобод-
ном виде. Он осуществляется в водной среде с не менее чем стехиометрическим количеством кислоты
при 50 – 80 °С. Реакция сильно экзотермична, поэтому ее проводят, постепенно приливая нитрил к на-
гретому раствору серной кислоты в охлаждаемом реакторе с мешалкой.
Если целевыми продуктами являются не сами кислоты, а их сложные эфиры, можно совместить
гидролиз нитрила с этерификацией. В этом случае процесс ведут со смесью воды и спирта, причем сер-
ная кислота катализирует и гидролиз и этерификацию:
RCN + H
2
O
RCONH
2
+ H
+
- NH
4
+
+R'OH
+ H
2
O
RCOOR'
+ R'OH
- H
2
O
RCOO
H
Таким способом можно синтезировать эфиры акриловой кислотой из акрилонитрила:
CH
2
=CHCN + H
2
O +ROH + H
+
CH
2
CH–COOR + NH
+
4
.
Еще раньше акриловую кислоту и ее эфиры вырабатывали из циангидрида ацетальдегида. Аналогичный этому метод
сохраняет значение для производства метакриловой кислоты и ее эфиров. Вначале из ацетона и синильной кислоты синтези-
руют ацетонциангидрин:
C
H
3
CO
CH
3
+
H
CN
(C
H
3
)
2
C
CN
OH
При обычном гидролизе последний дает α-оксиизомасляную кислоту (СН
3
)
2
С(ОН)СООН, но при обработке ацетонци-
ангидрина 100 %-ной серной кислотой происходит образование имида и затем его дегидратация с образованием ненасыщен-
ного амида:
(CH
3
)
2
C
CN
OH
+ H
2
SO
4
(CH
3
)
2
C
C
NH
HO OSO
2
OH
-H
2
O
(CH
3
)
2
C
HOO
2
S
CNH
2
O
CH
2
C
CH
3
C
O
NH
2
H
2
SO
4
При добавлении воды и метанола происходит этерификация; серная кислота служит катализатором:
CH
2
C
H
3
C
O
NH
2
H
2
SO
4
+ CH
3
OH
OCH
3
+ NH
4
HSO
4
C
CH
2
C
H
3
C
O
C
Побочно образуются диметиловый эфир (за счет межмолекулярной дегидратации спирта), эфир α-оксиизомасляной ки-
слоты, немного смол и полимеров.Общим недостатком рассматриваемых методов является большой расход серной кислоты,
которую приходится утилизировать в виде малоценного удобрения (сульфат аммония). Получается также значительное ко-
личество токсичных сточных вод.
Технологическая схема производства метилметакрилата из ацетонцианогидрина представлена на рис. 38. Ацетонциано-
гидрин (АЦГ) и 100 %-ную серную кислоту (моногидрат) в мольном соотношении 1,0 : 1,5 непрерывно подают в смеситель
1, где образуется имид. При смешении выделяется большое количество тепла, поэтому смеситель снабжен мешалкой и змее-
+NaOH; +H
2
O +H
2
SO
4
; +2H
2
O
–
H
2
O
NH
2
⋅

Страницы