Химическая технология органических веществ. Часть 4. Орехов В.С - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Образовавшийся ароматический спирт при кислотном катализе реагирует далее по типу процессов алкилирования
спиртами:
+H
+
-H
+
-H
2
O
+ArH
Ar-CHR Ar-CHR
Ar-CHR-Ar .
OH
Реакционная способность карбонильных и ароматических соединений изменяется в обычном порядке. Галогенбензолы
ещё способны к этим превращениям, но ароматические вещества с более электроотрицательными группами в реакцию не
вступают. Наоборот, фенол взаимодействует с реакционноспособными альдегидами (особенно с формальдегидом) не только
при кислотном катализе, но и при щелочном, что обусловлено переходом фенола в более активную форму фенолята,
способного непосредственно взаимодействовать с альдегидом.
Побочные продукты конденсации карбонильных соединений с ароматическими – ди- и полизамещённые производные,
так как образующиеся соединения способны к взаимодействию с альдегидом, кетоном:
HCHO + 2ArH
Ar-CH
2
-Ar
-H
2
O
-H
2
O
+HCHO
Ar-CH
2
-Ar'-CH
2
OH
ArCH
2
-Ar'-CH
2
Ar
+ArH
… ,
HCHO + ArH + HCl
Ar-CH
2
Cl
-H
2
O
-H
2
O
+HCHO;
+HCl
Ar'(CH
2
Cl)
2
(ZnCl
2
)
… .
Для уменьшения выхода применяют избыток ароматического соединения по отношению к стехиометрическому
количеству.
Производство дифенилолпропана. Дифенилолпропан, или диан, – смесь n,n'-, n,о'- и небольшого количества о,о'-бис-
2,2-гидроксифенил-пропанов. Из него получают поликарбонаты и эпоксидные полимеры конденсацией фенола с ацетоном
при катализе кислотами:
2C
6
H
5
OH + CH
3
-CO-CH
3
+H
+
-H
2
O
HO
OH
CH
3
CH
3
C
HO
OH
CH
3
CH
3
C
(n, n'-)
(n, o'-)
.
Образуются и многочисленные побочные продукты: окись мезитила (СН
3
)
2
С=СН–СО–СН
3
(за счёт конденсации
ацетона), изопропенилфенол НО–С
6
H
4
–С(СН
3
)=СН
2
(продукт дегидратации первоначально образующегося
гидроксипроизводного), многоядерные фенолы – продукты конденсации и циклизации окиси мезитила и изопропенилфенола
с фенолом, изомерами дифенилолпропана и т.д. Основная масса этих веществ является продуктами последовательных
превращений, поэтому лучшему выходу дифенилолпропана способствует применение избытка фенола в мольном отношении
к ацетону от 3:1 до 10:1.
Синтез дифенилолпропана ведут при 30 … 40
°С с H
2
SO
4
(70 … 76%) в качестве катализатора и с тиогликолевой
кислотой как промотора. Недостатки этого метода: необходимость избытка H
2
SO
4
(из-за разбавления образующейся водой) и
её регенерации, побочное сульфирование фенолов и образование большого количества токсичных сточных вод.
Катализатор – безводный HCl в присутствии промоторов (тиогликолевая кислота, меркаптаны, H
2
S). Синтез идёт при 50
… 60
°С, насыщая смесь фенола с ацетоном безводным HCl с промотором. В качестве катализаторов применяют и
сульфокатиониты, активность которых растёт при предварительной подсушке. Выход дифенилолпропана увеличивается при
росте мольного отношения фенола к ацетону (1:1 … 5:1), температуры 60 … 90°С) и времени реакции (0,5 … 3 ч), два
последних параметра ведут к повышению выхода побочных веществ и снижению селективности. На активность катионита
влияют промоторы.
Технологическая схема получения дифенилолпропана на сульфокатионите изображена на рис. 2.6. Фенол и ацетон
(мольное отношение 5:1) смешивают с меркаптаном, подогревают в паровом подогревателе 1 до 75
°С. Смесь поступает в
верхнюю часть реактора 2, представляющего собой колонну, заполненную катионитом. Реагенты подают со скоростью,
обеспечивающей время пребывания жидкости в аппарате 1 ч. Полученную массу направляют в ректификационную колонну
3, где отгоняется лёгкая фракция, содержащая промотор, непревращённый ацетон, воду и часть фенола. В системе
ректификационных колонн 4 из этой фракции отгоняют ацетон и промотор, воду, оставляя в кубе фенол. Воду выводят на
очистку, ацетон и фенол возвращают на реакцию.
Кубовый остаток колонны 3 содержит фенол, дифенилолпропан и побочные вещества. Фенол отгоняют в вакуум-
ректификационной колонне 5 и возвращают в реактор. Из оставшейся смеси выделяют дифенилолпропан –
перекристаллизацией из органического растворителя. Для этого смесь растворяют и кристаллизуют при охлаждении, отделяя
выпавшие кристаллы

Страницы