Химическая технология органических веществ. Часть 4. Орехов В.С - 18 стр.

UptoLike

трёх-четырёхчленных циклических систем. Углеводороды с шестью и более углеродными атомами в цикле в условиях
гидрирования могут также изомеризоваться в более стабильные пяти- или шестичленные циклы:
+H
2
+H
2
Гидрирование по С
С-связи. Ацетилен и его гомологи гидрируются медленнее олефинов, но промежуточно образующиеся
олефины легко вытесняются с поверхности катализатора из-за меньшей способности к сорбции и поэтому могут быть получены в
качестве целевых продуктов. Селективное гидрирование до олефинов осуществимо при катализе платиной и палладием на
носителях, а также молибдатами кобальта и никеля, железом и др. При большем времени контакта гидрирование идёт до
образования парафина:
CHCH
→
+
2
H
CH
2
=CH
2
→
+
2
H
CH
3
–CH
3
.
Из гомологов ацетилена легче реагируют с водородом те, которые имеют тройную связь на конце цепи. Соединения с
тройной связью в середине цепи гидрируются медленнее, и в этом случае первая и вторая стадия разделены более чётко, чем
в случае ацетилена.
При катализе никелем и особенно медью и при недостатке водорода из ацетилена получаются другие продукты,
представляющие собой смеси его частично гидрированных полимеров. На медном контакте образуется твёрдое полимерное
веществокупрен. Он применяется в качестве наполнителя при изготовлении различных материалов.
Гидрирование ароматических углеводородов. Катализаторами гидрирования ароматических систем могут служить все
металлы VIII группы, в промышленности применяют никель на носителях, особенно на Сr
2
О
3
. С таким контактом достаточная
скорость процесса достигается при 120 … 200
°С. При этом, в отличие от гидрирования олефинов, необходимо повышенное
давление (1 … 5 МПа) не только для ускорения реакции, но и для увеличения равновесной степени конверсии.
Ароматические углеводороды предварительно очищают от соединений серы.
Относительные скорости гидрирования бензола, циклоолефина и двойных связей в боковой цепи арилолефина
(условные единицы):
CH
CH
2
1
150
900
.
По этой причине, несмотря на последовательно-параллельный тип реакции со ступенчатым насыщением связей, в
реакционной массе не обнаруживаются циклические олефины.
+ H
2
+ H
2
+ H
2
.
Гомологи бензола гидрируются с меньшей скоростью, чем сам бензол. При наличии в ароматическом углеводороде
ненасыщенной боковой цепи она гидрируется в первую очередь. В присутствии медного катализатора, не катализирующего
гидрирование ароматических систем, насыщаются только боковые цепи, а на никелевом при избытке водорода происходит
полное гидрирование, например стирола:
CH
CH
2
C
2
H
5
+ 4H
2
(Ni)
+ H
2
(Cu)
C
2
H
5
.
Ароматические углеводороды с конденсированными ядрами гидрируются ступенчато, с постепенным насыщением
связей и колец. Гидрирование нафталина идёт через стадии (с промежуточной изомеризацией
α,α'-дигидронафталина в
более стабильный
α, β-изомер):
+ H
2
+ H
2
+ 3H
2
.
Условия гидрирования ароматических веществ определяют побочными реакциями гидрогенолиза с разрывом боковых
цепей и циклов. Из C
6
H
6
на Ni-катализаторе при 290°С получают CH
4
(71%) и C:
+ 3H
2
3CH
4
+ 3C
.
Ещё легче расщепляются боковые цепи, особенно более длинные.
Циклогексан С
6
Н
6
(жидкость; t
кип.
= 80,7°С). Метод получения:
цикло-
C
6
H
10
(CH
3
)
2
ц
икло