Технология органических полупродуктов. Орехов В.С - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕВРАЩЕНИЯХ ИСХОДНЫХ
ВЕЩЕСТВ В ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ
2.1. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ВЫДЕЛЕННЫЕ ИЗ
ПОБОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Отходы коксового производства и синтетически полученные исходные вещества часто подвергаются весьма сложной химической
переработке, чтобы превратиться непосредственно в промежуточные продукты. Чтобы легко ориентироваться в сущности химических
превращений важнейших исходных веществ, приведем общепринятые обозначения, применяемые в соответствующих структурных фор-
мулах:
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
СН
3
1
2
3
45
6
7
8
О
О
1
2
3
45
6
7
89
10
I II III IV
В молекуле бензола (I) все атомы водорода равноценны. Поэтому однозамещенные производные бензола изомеров не имеют.
Двузамещенные производные могут существовать в виде трех изомеров: орто-(о) – 1, 2 или 2, 3 или 3, 4 и т.д.; мета-(м-) – 1, 3 или
2, 4 и т.д.; пара-(п-) – 1, 4 или 2, 5 или 3, 6.
В молекуле толуола (II): заместители атомов водорода могут быть не только в ядре, но и в боковой цепи – в метильной
группе. Такие производные называются по тому углеводородному радикалу, который остается за вычетом заместителя (напри-
мер, С
6
Н
5
СН
2
– бензил, С
6
Н
5
СН – бензилиден); атом углерода метильной группы и связанные с ним заместители обозначают-
ся греческой буквой ω (омега) или цифрой 1′.
Среди восьми атомов водорода, способных к замещению в молекуле нафталина (III), имеется по четыре равноценных
между собой – это атомы 1,4,5,8 (α -атомы) и атомы 2,3,6,7 (β-атомы); α- и β-атомы между собой не равноценны. В соответ-
ствии с этим возможны изомеры уже у однозамещенных производных нафталина (α и β-изомеры). Изомерия у двузамещен-
ных нафталина более сложна, чем у производных бензола, вследствие возможности вхождения второго заместителя не толь-
ко в то кольцо, где уже имеется первый заместитель, но и в другое. Двузамещенных производных нафталина в том случае,
когда оба заместителя одинаковы, возможно, 10 изомеров, когда же заместители различны – 14 изомеров. Двузамещенные и
полизамещенные нафталина обычно обозначаются по номерам С-атомов, у которых стоят заместители (например, 1,5-
динитронафталин, 2,7-нафтолсульфокислота, 1,8-аминонафтол-3,6-дисульфокислота и т.д.). Для двузамещенных нафталина
имеются, как и в бензольном ряду, специальные обозначения: 1,2 обозначается орто, 1,3 – мета, 1,4 – пара, 1,5 – ана, 1,6 –
эпи.
Молекула антрахинона (IV) имеет 8 атомов водорода, способных к замещению. Как в нафталине, различают по две
четверки равноценных между собой атомов: α (1,4,5,8) и β (2,3,6,7). Возможность изомерии и нумерация изомеров те же, что
и в нафталиновых соединениях. Химические отношения замещенных антрахинона очень своеобразны, и многие заместители
отличаются повышенной реакционной способностью сравнительно с их поведением при замещении бензольного ядра.
2.2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ НАЧАЛЬНЫХ
ПРОДУКТОВ В ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ
Все методы переработки исходных материалов в промежуточные продукты можно разделить на несколько основных
групп и в каждой группе по нескольку отдельных химических операций.
Первая группа методов имеет своей задачей введение новых заместителей (субституентов) в ароматические соединения
вместо водородных атомов. Эти методы изменяют химическую природу исходных соединений (в большинстве случаев мало
активных углеводородов), вводя в них новые реакционные группы, и дают возможность использования второй группы мето-
дов.
Вторая группа методов не вводит самостоятельно новых заместителей, исходным пунктом являются уже имеющиеся,
т.е. введенные по первым путям реакционные группы, их подвергают превращениям в иные замещающие группы часто с
повышенной или пониженной реакционной способностью сравнительно с первоначальным. Если методы первой группы мы
назовем методами ввода замещающих групп, то методы второй будем называть методами превращения замещающих групп.
Третья группа методов изменяет главным образом углеродный скелет органического соединения. Нужно указать, что
если в первой и второй группах можно выделить такие приемы, которые вполне подходят под определение задач методов,
как они выше определены, то все же имеются и такие, которые одновременно со своей целью осуществляют и цель другой
группы методов, например, одновременно с превращением имеющегося заместителя вводится новый.
Для осуществления переработки исходных веществ в полупродукты используются следующие процессы:
1) нитрование и нитрозирование;
2) сульфирование;
3) введение галоида, чаще всего хлорирование;
4) образование аминогруппы восстановлением;
5) щелочное плавление;
6) замена атома галоида;
7) взаимный обмен амино- и оксигрупп;

Страницы