|
|
|
Главная --> Справочник терминов Промышленного получения Вспомним, каким трудоемким путем (с общим выходом 0,75%) был впервые получен циклооктатетраен (см. раздел 2.4) с использованием многократных реакций трапе-формации функциональных групп в исходном предшественнике, уже содержащем восьмичлепный цикл. Этот де-сятистадийный синтез был впоследствии воспроизведен другими исследователями всего лишь один раз. Но уже в 50-х годах циклооктатетраен перестал быть экзотикой и превратился в обычный продукт промышленного органического синтеза, получаемый в одну (!) стадию из доступнейшего сырья — ацетилена (В. Реппс, 1948 г.) 68. Этот успех был достигнут благодаря разработке принципиально нового подхода к самой проблеме циклизации. В книге описаны основные пути промышленного органического синтеза, указаны основные источники органического сырья, направления и способы его переработки в конечную химическую продукцию. Материал сгруппирован по типу продуктов химической промышленности и областям ее применения. Книга содержит интересные статистические данные по химической промышленности капиталистических стран, отражающие динамику ее развития и специализацию ведущих фирм. Рис. 1.1. Структура промышленного органического синтеза Рис. 11.1. Основные процессы промышленного органического синтеза на основе окиси этилена Рис. 11.1. Основные процессы промышленного органического синтеза на основе окиси этилена Б отношении мировоззренческого воспитания немаловажным представляется анализ значения работ выдающихся российских и советских химиков Е развитии органической замки и промышленного органического синтеза. Пример великих химиков может оказаться полезным в плане формирования нравственности. В 3-е издание пособия внесены изменения. Как и в прежних изданиях, первые главы посвящены историческим вопросам, гомологии, изомерии, номенклатуре. Подробно раскрывается существо теории химического строения А. М. Бутлерова. В последующих главах на основе связи строения со свойствами дается материал о важнейших классах органических соединений. Учитывая акценты новой школьной программы, большее место занимают обобщения и сравнения, вопросы взаимосвязи классов органических соединений. Особое внимание обращено на современные пути промышленного органического синтеза. рассматривается в соответствующих разделах учебного курса. Так, например, получение формальдегида и уксусного альдегида рассматривается в разделе, посвященном карбонильным соединениям, получение бензола, толуола и других аренов приводится в главе "Ароматичность и ароматические углеводороды" и т.д. На протяжении длительного времени подобная система изложения основного курса органической химии была не только наиболее естественной, но и, вероятно, единственно возможной. В настоящее время положение коренным образом изменилось. За последние тридцать-сорок лет промышленный органический синтез совершил огромный скачок в своем развитии и превратился в совершенно самостоятельный раздел органической химии. Давно прошло то время, когда промышленный органический синтез как бы иллюстрировал или в крайнем случае дополнял реакции, типичные для данного конкретного класса органических соединений. В настоящее время для промышленного органического синтеза характерны собственные, специфические ультрасовременные синтетические методы и идеология, основанная в первую очередь на экономике производства и сырьевой базе химической индустрии. Большая часть производимого ацетона получается при разложении гидроперекиси кумола, где наряду с ацетоном получается фенол, более важный полупродукт промышленного органического синтеза. Получение фенола и ацетона при окислении кумола кислородом и последующем разложении гидропероксида кумола будет описано в разделе 28.6.5 этой главы. Ежегодное производство ацетона в США составляет 830000 тонн. В основе нефтехимического производства лежат три фундаментальных процесса: термический крекинг, каталитический крекинг и газовый риформинг. Продукты этих трех типов переработки нефти составляют сырьевую базу для подавляющего большинства крупномасштабных производств в сфере промышленного органического синтеза. Существует, однако, ряд процессов и производств, не укладывающихся в эти рамки. В этом разделе будут рассмотрены некоторые из них, наиболее освоенные химической промышленностью. После выхода в свет первого издания практикума произошли серьезные изменения в содержании основных курсов специальности, -«технология органических веществ», связанные с необходимостью использования методов математического моделирования для решения современных задач разработки и совершенствования химических процессов промышленного органического синтеза. В последнее время для синтеза новых каучукоподобных полимеров вновь стали находить применение литийорганические соединения. В связи с тем, что полимеризация под их влиянием протекает по механизму «живых» цепей, литийорганические соединения использованы для промышленного получения бутадиен-сти-рольных блоксополимеров — термоэластопластов, содержащих гибкую бутадиеновую часть цепи, состоящую в основном из 1,4-звеньев, и стирольные блоки по концам цепи. Совершенно иначе ведут себя нафталинсульфокислоты [48в, 86]. В слабо кислой среде все 1-нафталинсульфокислоты легко восстанавливаются амальгамой натрия, причем сульфогруппа замещается на водород и отщепляется в виде сернистого ангидрида. 2-Сульфокислоты в тех же условиях реагируют довольно медленно и лишь при значительно более высокой температуре. Указанное различие, наблюдаемое и при электролитическом восстановлении обоих типов сульфокислот, использовано для определения строения сложных продуктов сульфирования нафталина и его производных, а также для промышленного получения некоторых производных нафталина, трудно синтезируемых другими способами [87]. Можно даже удалить сульфогруппу, не затрагивая хлора [88], что не удается сделать в случае галоидобензолсульфокислот. Так как при обработке амальгамой натрия обе изомерные аценафтен-дисульфокислоты [89], полученные сульфированием аценафтена, теряют по одной сульфогруппе, то последняя, вероятно, занимает а-положение в ядре. В технике разработан ряд методов промышленного получения этого важного углеводорода. По одному из них исходным сырьем является ацетон СНзСОСНз. Его натриевое производное конденсируют с ацетиленом и образующийся З-метилбутинол-3 восстанавливают до З-метилбутенола-3, из которого при дегидратации получается изопрен: Этиловый спирт может быть синтезирован любым из рассмотренных нами ранее общих способов получения первичных спиртов. Однако для промышленного получения этого важного продукта представляют интерес лишь некоторые процессы. Встречающиеся в природе простые сахара не используются для промышленного получения этилового спирта, так как они слишком дороги и количество их слишком мало. В качестве исходных продуктов применяют более дешевые полисахариды [особенно крахмал и, реже, гидролизованнуго целлюлозу], которые ферментативным путем превращают в более простые, способные сбраживаться углеводы. Для промышленного получения ацетальдегида применяются два способа. По одному из них исходным веществом является этиловый спирт, который окисляют в ацетальдегид бихроматом .и -серной кислотой или, еще лучше, воздухом в присутствии нагретых металлов (мед-нохромовый катализатор). Однако основным способом получения ацетальдегида является присоединение воды к ацетилену (стр. 80) в присутствии солей ртути. Перегруппировка цианата аммония при нагревании может быть использована для промышленного получения мочевины даже в настоящее время. Для этого выпаривают водный раствор цианата калия и ?>,?-Молочная кислота и левовращающая молочная кислота образуются из декстрозы, тростникового сахара и мальтозы (но не из молочного сахара—лактозы) при действии Bacillus Delbrucki. Этот способ в настоящее время применяется для промышленного получения молочной кислоты. Процесс проводят при +50°; к бродильной жидкости для нейтрализации образующейся кислоты добавляют отмученный мел, так как кислотность отрицательно влияет на рост бактерий и может вовсе приостановить его. Сахар сладкой сыворотки — молочный сахар — превращается в молочную кислоту при действии других бактерий, например Bacillus factis acidi. Вообще аминофенолы можно получать путем восстановления ни-трофенолов (стр. 561). Теоретически интересный способ синтеза, имеющий также практическое значение для промышленного получения и-аминофенола, основан на перегруппировке фенилгидроксил-амина под влиянием концентрированной серной кислоты: *** [В СССР разработаны оригинальные способы промышленного получения сополимеров бутадиена-1,3 с акрилонитрилом (СК.Н) и со стиролом (СКС). — Прим. редактора]. Реакцию присоединения хлора к ацетилену используют для промышленного получения хлоруксусной кислоты. Атомы водорода в образовавшемся тетрахлорэтане под влиянием элект-роноакцепторных атомов хлора приобретают протонную подвижность. Поэтому при действии даже такого слабого основания, как Са(ОН)2, происходит дегидрохлорирование с образованием трихлорэтилена:  Переходить маслянистые Получаются непосредственно Получаются первичные Получаются различные Переходит непосредственно Получаются сополимеры Получаются взаимодействием Промежуточно образующемся Переходных элементов |
- |
Навигация