|
|
|
Главная --> Справочник терминов Бутадиена получается Углеводы — один из основных продуктов питания. В то же время они имеют и большое промышленное значение. Такие отрасли промышленности, как химическая, целлюлозно-бумажная, деревообрабатывающая, текстильная, пищевая и многие другие, заняты переработкой углеводсодержащего сырья. Углеводы нашли применение в промышленности строительных материалов. Деревянные дома и мебель — это та же целлюлоза. Отходы целлюлозно-бумажного производства (например, сульфитно-спиртовая барда), продукты химической переработки целлюлозы (простые и слож- Переработка сульфитных щелоков. Сульфитные щелока представляют собой отходы целлюлозно-бумажного производства. На каждую тонну ныркбатыпкемой целлюлозы образуется 8—12 кг сульфитных щелоков, содержащих 10 -12% сухого вещества (лиг-кин, углеводы, белки, смолы, жиры, окись калмшя и др.). При переработке I т древесной пульпы получают 80—100 л спярта. Крупнейшей отраслью химической переработки древесины является целлюлозно-бумажная промышленность, вырабатывающая техническую целлюлозу и другие волокнистые полуфабрикаты для производства различных видов бумаги и картона. Из производных целлюлозы - продуктов ее химических превращений - получают искусственные волокна (вискозные, ацетатные), пленки (кино-, фото- и упаковочные пленки), пластмассы, лаки, клеи и т. д. Повышению экономической эффективности и экологической безопасности целлюлозно-бумажного производства способствует утилизация побочных продуктов - лигнинов, талловых продуктов и др. В электронном микроскопе вместо светового излучения используется пучок ускоренных электронов. Изображение изучаемого объекта наблюдается на флуоресцентном экране или фиксируется фотографическим способом. Увеличение в электронном микроскопе примерно на два порядка выше, чем у оптических микроскопов, и достигает 103...105. Разрешающая способность в зависимости от техники исследования может составлять от 6...10 им до 0,2. ..0,5 нм. Это позволяет изучать разнообразные надмолекулярные образования у синтетических полимеров, фибриллярную структуру цел-люлозосодержаших клеточных стенок древесины и других растительных тканей, ультраструктуру волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства. В растровом электронном микроскопе пучок электронов отражается от поверхности образца, и изображение создается с помощью электронно-катодной лучевой трубки. РЭМ позволяет получать объемные изображения исследуемой поверхности и не требует специальной подготовки образцов. В настоящее время РЭМ находит широкое применение для изучения различных надмолекулярных образований в полимерах, волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства, поверхности бумаги и т. д. В качестве сырья для целлюлозно-бумажного производства используют солому различных злаков - растений сем. злаковых (Gramineae) класса однодольных. Для злаков характерен полый стебель с узлами - соломина. Находит применение солома хлебных злаков. В некоторых влажных районах тропиков и субтропиков сырьем для производства бумаги служит древовидный многолетний злак бамбук (род Bambusa). На севере Африки и в других странах Средиземноморья сырьем для бумаги служит тростник альфа, или эспарто (Stipa tenacissima) - многолетний злак. Перспективным видом недревесного, сырья считают багассу сахарного тростника (различные виды рода Saccharum сем.злаковых). Багассой называют стебли, остающиеся после отжима сахарного сока. В странах СНГ основным ресурсом недревесного сырья является солома пшеницы (род Triti-сит) и ржи (род Secale), а второе место занимает многолетнее корневищное растение тростник обыкновенный (Phragmites communis). В гидролизных производствах широко используются различные сельскохозяйственные отходы (пентозансодержащее сырье) - солома хлебных злаков, особенно рисовая, кукурузная кочерыжка, стебли хлопчатника (гуза-пайя), хлопковая шелуха, подсолнечная лузга и т.п. При оценке сырья на пригодность его в производстве целлюлозы и бумаги, для гидролиза и получения лесохимических продуктов необходимо учитывать множество факторов (см.8.7). Реакции полисахаридов древесины имеют очень важное практическое значение в процессах химической и химико-механической переработки древесины - целлюлозно-бумажном, гидролизных, лесохимических производствах, производстве древесных плит и пластиков. Цель целлюлозно-бумажного производства - получение из древесины технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов. При этом нецеллюлозные полисахариды в большей или меньшей степени удаляются в результате деструкции в различных процессах варки, протекающих в кислой или щелочной средах, а также под воздействием окислителей. В гидролизных производствах углеводная часть древесины подвергается гидролизу с целью получения из полисахаридов Сахаров и продуктов их дальнейшей переработки. В одном из производств лесохимии - пиролизе древесины высокомолекулярные компоненты древесины и в том числе целлюлоза Различают качественное и количественное определение лигнина в одревесневших тканях растительного сырья, а также в технических целлюлозах и других волокнистых полуфабрикатах целлюлозно-бумажного производства. Качественное определение проводят с целью обнаружения присутствия лигнина, а количественное - для определения массовой доли лигнина. В настоящее время из древесины получают, включая техническую целлюлозу, разнообразные волокнистые полуфабрикаты (ВПФ) целлюлозно-бумажного производства с разными выходами, степенью чистоты и степенью деструкции. В зависимости от способа получения (механическая, химико-механическая или химическая обработка древесины) ВПФ можно условно разделить на группы (табл. 15.1). В таблице ВПФ расположены в порядке ослабления механического воздействия и усиления химической обработки. Некоторые реакции разрушения макромолекул целлюлозы, в частности гидролитическая деструкция при варке целлюлозы в кислой среде, деполимеризация при варке в щелочной среде, окислительные реакции при отбелке технических целлюлоз, оказываются вредными, снижающими выход и качество продукции целлюлозно-бумажного производства. Некоторые же из этих реакций проводят специально для регулирования СП целлюлозы, например, при получении вискозной целлюлозы, т.е. технической целлюлозы, предназначенной для производства вискозных волокон и пленки, а также для дополнительного снижения СП целлюлозы в вискозном процессе на стадии так называемого предсозревания щелочной целлюлозы. При механической деструкции целлюлозы возможен разрыв не только гликозидных связей, но и связей С-С в пиранозных циклах. Под воздействием тепловой энергии происходит термическая деструкция целлюлозы, а также ее эфиров. В технологии целлюлозно-бумажного производства и при эксплуатации изделий из целлюлозы и искусственных полимеров на ее основе эта реакция нежелательна, так как она приводит к снижению показателей качества, в том числе прочности. Поэтому важное значение приобретает термостойкость изделий из целлюлозы и ее производных. Специально термическую деструкцию целлюлозы, как уже говорилось, осуществляют при пиролизе древесины (см. 11.12.1). При хлорировании бутадиена получается смесь дихлорбутенов, состоящая примерно из 30—35% 3,4-дихлорбутена-1 и 65—70% 1,4-дихлорбутена-2. Из них только 3,4-дихлорбутен-1 при дегидро-хлорировании образует хлоропрен. Поэтому сначала ректификацией оба изомера отделяются друг от друга, а затем 1,4-диХлорбутен-2 путем каталитической изомеризации превращается в 3,4-дихлор-бутен-1. Реакция изомеризации обратимая, оба изомера легко переходят друг в друга под действием теплоты и катализаторов. Катализатором реакции изомеризации служит медь. Катализатор вводится в реактор в виде раствора нафтената меди с содержанием меди около 5%. • Какое количество бутана образуют в результате дегидрогенизации 392 г бутилена? Сколько граммов бутадиена получается в результате дегидрогенизации 168 г бутилена? Сопряженные диены димеризуются и тримеризуются по положениям 1 и 4 (формально это реакции [4 + 4]- и [4 + 4+4]-цик-лоприсоединения) при обработке некоторыми комплексами или другими соединениями переходных металлов [846]. Так, из бутадиена получается 1,5-циклооктадиен и 1,5,9-циклододекатриен [847]. Соотношение выхода продуктов можно регулировать правильным выбором катализатора. Например, под действием № : Р(ОС6Н4-о-РН)3 происходит главным образом димеризация, тогда как №(циклооктадиен)2 приводит в основном к тримери-зации. Продукты получаются не в результате непосредственной атаки положений 1 и 4 одной молекулы на положения 1 и 4 другой, а постадийно, по механизму, включающему образование комплексов металл — олефин [848]. Обработка смеси этилена и бутадиена подходящим соединением никеля дает 1,5-циклодекадиен, образующийся из двух молекул диена и одной молекулы олефина [849] ([4+4 + 2]-циклоприсоединение). Аналогично совместная циклизация бутадиена и алкинов приводит к 1,4,7-циклодекатриенам [850]. Диеновые углеводороды с сопряженной системой двойных связей (дивинил и его го.мологи) присоединяют галоид как в 1,4-положение (по правилу Тиле), так и в 1,2-положе-ние. Соотношение продуктов 1,4- и 1, 2-присоединения зависит от природы галоида, от строения диенового углеводорода и от условий проведения реакции (например, при бромирова-нии бутадиена получается до 90% 1, 4-дибромида; при хлорировании — почти равные количества 1,2- и 1, 4-дихлорида). Подобна хлорированию или бромированию этиленовых углеводородов, в первую стадию при галоидировании диенов происходит присоединение галоид-катиона; во вторую стадию галоид-аннон присоединяется ко второму или четвертому атому углерода: При нитровании бутадиена [210] азотной кислотой при 30° (1 ч. азотной КМЛоты уд. в. 1,49—1,50 медленно праливабтся при перемешивании к 3,5 ч. бутадиена) получается нитробута-Дййй (лакрима*ор)^ содержащий в качестве примеси димер. Для гидридов бора также характерно 1,2-присоедниение к сопряженным диенам. Бутадиен-1,3 последовательно присоединяет две молекулы ВНз с образованием 1,2-тетраметиленборана. При нагревании его с еще одним молем бутадиена получается 1,6-дибораииклодекан: Бутадиен наряду с бутенами получается в результате термического крекинга нафты и газойля, хотя их совместное процентное содержание в газах крекинга не превышает 10% (см. табл. 28.1). Бутадиен, бутены и бутан невозможно разделить на отдельные компоненты с помощью обычной перегонки на ректификационных колоннах, так как их температуры кипения очень близки и различаются на 2-4°С. Для их разделения используют технику экстракциоииой перегонки. Некоторые растворнгелн - ДМФА, N-метилпирролидон, фурфурол - избирательно поглощают бутадиен, откуда он и выделяется при вакуумной перегонке. Дополнительное количество бутадиена получается дегидрированием смеси бутенов и бутана над Сг2Оз/А12Оз при 650°С. При хлорировании бутадиена получается смесь двух изомеров: При нитровании бутадиена [210] азотной кислотой при 30° (1 ч. азотйой Кислоты уд. в. 1,49—1,50 медленно приливается при перемешивании К 3,5 ч. бутадиена) получается нитробута-ЙШен (лакриматор); содержащий в качестве примеси димер. Синтез из фенолов и диеновых углеводородов. Диеновые углеводороды с сопряженной системой двойных связей [20] подобным же образом конденсируются с фенолами в присутствии кислых катализаторов в уксусной кислоте, образуя хроманы (VI) или кумараны (VII). Вначале в результате присоединения кислого катализатора к диену в положение 1,4 образуется промежуточное соединение. Последнее аллилирует фенол; затем происходит замыкание цикла, как это имеет место в случае аллилгалогенидов или аллиловых спиртов [15]. Приведенный механизм реакции подтверждается тем, что при взаимодействии триметилгидрохинона и бутадиена получается триметил-кротилгидрохинон (XIX) [14], а при взаимодействии изопрена и монометилового эфира гидрохинона образуется промежуточный галогенид (XX) [21]; оба продукта реакции были выделены. Синтез из фенолов и диеновых углеводородов. Диеновые углеводороды с сопряженной системой двойных связей [20] подобным же образом конденсируются с фенолами в присутствии кислых катализаторов в уксусной кислоте, образуя хроманы (VI) или кумараны (VII). Вначале в результате присоединения кислого катализатора к диену в положение 1,4 образуется промежуточное соединение. Последнее аллилирует фенол; затем происходит замыкание цикла, как это имеет место в случае аллилгалогенидов или аллиловых спиртов [15]. Приведенный механизм реакции подтверждается тем, что при взаимодействии триметилгидрохинона и бутадиена получается триметил-кротилгидрохинон (XIX) [14], а при взаимодействии изопрена и монометилового эфира гидрохинона образуется промежуточный галогенид (XX) [21]; оба продукта реакции были выделены.  Биологических процессов Биологической активностью Биологическом материале Биосинтезе природных Бисульфитных соединений |
- |
Навигация