ВУЗ:
Составители:
чи и ацетилена. Растворитель затем отгоняют, и после ректификации в вакууме получают достаточно чистый N-
винилкарбазол.
1.6. АЛКИЛИРОВАНИЕ ПО АТОМАМ ДРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Алкилирование по атомам кремния, алюминия и других элементов представляет собой главный путь синтеза простей-
ших элемент- и металлорганических соединений, из которых затем получают различными способами широкий ассортимент
их производных.
1.6.1. Синтез кремнийорганических соединений
Прямой синтез органохлорсиланов основан на реакции хлорпроизводных с металлическим кремнием или с контакт-
ной массой, содержащей не только кремний, но и медь. Добавки меди позволяют снизить температуру реакции и избежать
развития пиролитических процессов, снижающих выход целевых продуктов. Кремнемедный контакт готовят сплавлением
кремния с медью, спеканием их порошков в атмосфере водорода или химическим осаждением меди на кремнии. Контакт
обычно содержит 80…95 % кремния и 5…20 % меди.
При взаимодействии хлоралканов с металлическим кремнием в присутствии меди при 300…450 °С происходит Si-
алкилирование с образованием сложной смеси продуктов:
2RCl + Si → R
2
SiCl
2
.
Наряду с главным из них – диалкилдихлорсиланом R
2
SiCl
2
, получаются моноалкилтрихлорсиланы RSiCl
3
, триалкилмоно-
хлорсиланы R
3
SiCl, тетрахлорид кремния SiCl
4
, гидридхлорсиланы (RSiHCl
2
, R
2
SiHCl), а также продукты разложения – во-
дород, метан, этилен, этан и др. Механизм этих реакций является свободнорадикальным.
К прямой реакции с кремнемедным контактом способны в основном простейшие хлоралканы (хлорметан и хлорэтан),
аллилхлорид и хлорбензол. Высшие хлоралканы подвергаются глубокому разложению, а винилхлорид дает малый выход
целевого продукта ввиду своей низкой реакционной способности. В случае хлорметана и хлорэтана реакция протекает при
300…370 °С, но для реакции с хлорбензолом требуется повышение температуры иногда до 500…600 °С.
Степень конверсии и выход целевого продукта зависят не только от температуры, но и от времени реакции, степени из-
мельчения кремнемедного контакта, добавки к нему промоторов, отсутствия местных перегревов, интенсивности перемеши-
вания, наличия посторонних газов и т.д. Так, при разбавлении реакционной массы азотом (25…50 %) удается лучше регули-
ровать температуру, и повысить выход целевого продукта. При перемешивании контактной массы увеличивается степень
конверсии хлорпроизводных и улучшается состав продуктов.
В промышленности нашли применение два способа аппаратурного оформления процесса. В первом из них используют
горизонтальные вращающиеся реакторы, когда с одной стороны вводят хлорпроизводное, а с другой выводят продукты ре-
акции. Противотоком к реакционным газам перемещается контактная масса, которая в отработанном виде направляется на
регенерацию. Отвод тепла реакции можно осуществить, разбавляя хлорпроизводное азотом или используя охлаждающие
устройства. Степень конверсии хлорпроизводного в таком реакторе превышает 90 %.
По другому способу аппаратурного оформления процесс ведут в реакторе с псевдоожиженным слоем кремнемедного
контакта (рис. 10). Аппарат представляет собой колонну, в которую снизу вводится хлорметан. Поток газа поддерживает
мелкие частицы контактной массы в псевдоожиженном состоянии, обеспечивающем хорошее перемешивание. Для регули-
рования температуры в реакционном пространстве по трубам
2 циркулирует вода. В верхней, расширенной части аппарата
от газообразных продуктов реакции отделяются твердые частицы. Газообразные продукты дополнительно очищаются от
наиболее мелких частиц в циклоне
4 и фильтре 5, охлаждаются и конденсируются. Полученный конденсат направляется на
дальнейшую переработку. В таких реакторах степень конверсии хлоралкана меньше, чем в трубчатых, и достигает только 60
%, поэтому непрореагировавший хлорметан (газ, оставшийся после отделения конденсата) возвращают на реакцию.
Рис. 10. Реакционный узел для прямого синтеза алкилхлорсиланов:
1 – реактор; 2 – охлаждающие трубы; 3 – труба для стекания частиц кремнемедного контакта; 4 – циклон; 5 – фильтр; 6 – холодильник-
конденсатор; 7 – сепаратор
Наибольшее значение метод прямого синтеза имеет для получения метилхлорсиланов. Основным целевым продуктом
4
1
2
3
6
7
5
Пар
Пар
Н О
Н О
СН Сl
2
2
3
СН Сl
3
Продукты
на разделение
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- …
- следующая ›
- последняя »
