Химическая технология органических веществ. Часть 2. Дьячкова Т.П - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

.OHHC)(CHOHHCCHOHHC
3623
OH
OHCH
463
OH
OHCH
56
2
3
2
3
−
+
−
+
→→
Из моноалкилфенолов представляет практический интерес п-трет-бутилфенол, получаемый из фенола и изобутена:
C
6
H
5
OH + (CH
3
)
2
C=CH
2
OH
(CH
3
)
2
C
Моноалкилфенолы с алкильной группой из 5 – 8 атомов углерода являются сильными бактерицидными средствами, а
при ее удлинении до 8 – 12 атомов С оказываются ценными промежуточными продуктами для синтеза неионогенных по-
верхностно-активных веществ.
Технология процесса. Для алкилирования фенолов часто применяют периодический процесс. При алкилировании вы-
сококипящими жидкими олефинами проводят реакцию в аппарате с мешалкой и рубашкой для обогрева паром или охлажде-
ния водой. В него загружают фенол и катализатор, нагревают их до 90 °С, после чего при перемешивании и охлаждении пода-
ют жидкий олефин (диизобутен, тример или тетрамер пропилена, стирол). Во второй половине реакции, наоборот, необходимо
подогревать реакционную массу. Общая продолжительность операции составляет 2…4 ч. После этого реакционную массу
нейтрализуют в смесителе (5 % щелочью, взятой в эквивалентном количестве к кислоте-катализатору), нагревая смесь ост-
рым паром. При этом отгоняется непрореагировавший олефин, который после конденсации паров отделяется в сепараторе от
воды и может повторно использоваться для алкилирования. Нейтрализованный органический слой сырых алкилфенолов
отделяют от водного раствора солей и направляют на вакуум-перегонку, при которой отгоняются вода, остатки олефина и
непревращенный фенол.
В процессах получения алкилфенолов из газообразных олефинов целесообразно использовать не реактор с мешалкой, а
пустотелую колонну, в которой реакционная масса перемешивается за счет барботирования олефина. Тепло реакции можно
отводить с помощью внутренних или выносных холодильников. Для перехода на непрерывный процесс в целях его интен-
сификации и улучшения состава реакционной массы, как и при других необратимых последовательно-параллельных реакци-
ях, выгоднее применять каскад таких реакторов.
В процессе алкилирования фенола в присутствии ионообменных смол катализатор суспензирован в жидкости, находя-
щейся в реакционной колонне. В низ колонны непрерывно подаются фенол и олефин. Реакционная масса отфильтровывается
от частиц катализатора и поступает на перегонку. Расход катализатора составляет 0,4 % от массы полученных алкилфенолов.
1.2.4. Алкилирование парафинов
Алкилирование парафинов олефинами является равновесным экзотермическим процессом, обратным крекингу углево-
дородов:
RH + CH
2
=CHR’ ⇔ RR’CHCH
3
.
Равновесие смещается вправо при понижении температуры, причем уже при 100 °С и ниже можно считать ее практиче-
ски необратимой. Именно в таких условиях процесс каталитического алкилирования изопарафинов и осуществляют в про-
мышленности.
Катализаторами алкилирования парафинов олефинами могут служить те же вещества кислотного типа, что и для алки-
лирования ароматических соединений, – хлорид алюминия, безводный фторид водорода, серная кислота (последнюю ис-
пользуют чаще всего).
Из парафинов к каталитическому алкилированию способны только изопарафины, имеющие третичный атом углерода.
Олефины могут быть различными (даже этилен), но обычно применяют
н-бутены, алкилирующие изобутан с образованием
углеводородов C
8
H
18
.
Строение продуктов, образующихся при каталитическом алкилировании изопарафинов, обычно не соответствует ожи-
даемому из структуры исходных веществ. Так, при взаимодействии
н-бутилена с изобутаном получается смесь 2,2,4-, 2,3,4- и
2,3,3-триметилпентанов. Причина несоответствия строения продуктов состоит в особенностях механизма реакции, ослож-
ненной процессами изомеризации. Вторичный карбокатион, образовавшийся из
н-олефина, менее стабилен, чем третичный,
вследствие чего происходит быстрый обмен гидрид-иона с изопарафином
CH
3
CH CH
3
+
CH
2
+ (CH
3
)
3
CH
СН
3
–СН
2
–СН
2
–СН
3
+ (СН
3
)
3
С
+
,
причем образующийся трет-бутилкатион взаимодействует далее с исходным олефином
CH
3
CH CH
3
CH
3
CCHCH CH
3
C
H
3
CH
3
CH
3
+
+
+
(CH
3
)
3
C
CH
Получившийся карбокатион склонен к внутримолекулярным перегруппировкам, сопровождающимся миграцией водо-
рода и метильных групп:
.
.

Страницы