Bu işlem diğer dehidrasyon reaksiyonlarıyla karşılaştırıldığında biraz özel bir konuma sahiptir. Bu durumda molekül içi ve moleküller arası dehidrasyonun ürünleri keten ve asetik anhidrittir:

Bu reaksiyonlar endotermiktir ve dengeleri yalnızca yüksek sıcaklıklarda sağa kayar: Anhidrit oluşumunda 500-600°C, keten oluşumunda ise 700°C. Keten oluşumu sırasında basıncın azalmasının denge dönüşümü üzerinde de olumlu bir etkisi olduğunu unutmayın. Her iki reaksiyon da heterojen asit tipi katalizörlerin (metal fosfatlar ve boratlar) veya serbest asit halinde kolayca hidrolize edilebilen esterler formunda başlangıç karışımına eklenebilen fosforik asit buharının varlığında meydana gelir. Reaksiyon mekanizması genel olarak diğer dehidrasyon işlemlerine benzer:

Keten- -41°C'de yoğunlaşarak sıvıya dönüşen keskin kokulu bir gaz. Asetik asit ve türevlerini oluşturmak için çeşitli maddelerle etkileşime girerek oldukça reaktiftir. Özellikle asetik asit ile asetik anhidrit verir:

Asetik anhidrit keskin kokulu bir sıvıdır (kaynama noktası 141 °C). Başka yollarla elde edilmesi zor olan asetik asit esterlerinin (fenol asetatlar, tersiyer alkol asetatlar ve özellikle selüloz asetat ve asetat lifi) sentezinde yaygın olarak asetilleyici bir madde olarak kullanılan önemli bir organik sentez ürünüdür.

Asetik anhidrit daha önce klor yöntemiyle - sülfüril klorür ve sodyum asetattan elde edilmişti:

Reaktiflerin yüksek tüketimi ve atık tuzların oluşması nedeniyle bu yöntemin yerini asetik asitin dehidrasyonu aldı. İkincisi iki yolla gerçekleştirilebilir: moleküller arası dehidrasyon veya ara keten oluşumu yoluyla. Her iki durumda da, ortaya çıkan gaz karışımı yüksek derecede reaktif asetik anhidrit veya keten ve su içerir ve soğuma sonrasında kolayca asetik asite dönüştürülebilir. Bu nedenle, keten veya asetik anhidrit ile reaksiyona girecek zamanı kalmaması için suyun reaksiyon gazlarından ayrılması gerekir. Asetik anhidritin doğrudan sentezinde bu, suyla birlikte kondensattan ayrılan ve ayrıca asetik anhidrit ve asetik olarak ayrılan bir azeotropik katkı maddesinin (etil asetat) eklenmesiyle reaksiyon gazının hızla soğutulmasıyla elde edilir. asit. Keten ara maddesi oluşumu yönteminde reaksiyon gazları hızla 0°C'ye soğutulur ve bunlardan dönüştürülmemiş asetik asit ve su yoğunlaştırılır. Artık gaz, asetik asitle sulanan bir kolondan geçirilir ve burada asetik anhidrit oluşur. Bu reaksiyonların yan ürünleri aseton ve metan üretir

sınıflandırma

a) Bazikliğe göre (yani moleküldeki karboksil gruplarının sayısı):

Monobazik (monokarbon) RCOOH; Örneğin:

CH3CH2CH2COOH;

NOOS-CH2-COOH propandioik (malonik) asit

Tribazik (trikarboksilik) R(COOH)3, vb.

b) Hidrokarbon radikalinin yapısına göre:

Alifatik

sınır; örneğin: CH3CH2COOH;

doymamış; örneğin: CH2 = CHCOOH propenoik (akrilik) asit

Alisiklikler, örneğin:

Aromatik, örneğin:

Doymuş monokarboksilik asitler

(monobazik doymuş karboksilik asitler) - doymuş bir hidrokarbon radikalinin bir karboksil grubu -COOH'ye bağlandığı karboksilik asitler. Hepsi C n H 2n+1 COOH (n ≥ 0) genel formülüne sahiptir; veya CnH 2n O 2 (n≥1)

İsimlendirme

Monobazik doymuş karboksilik asitlerin sistematik isimleri, - ova son eki ve asit kelimesi eklenerek karşılık gelen alkanın adıyla verilir.

1. HCOOH metan (formik) asit

2. CH3COOH etanoik (asetik) asit

3. CH3CH2COOH propanoik (propiyonik) asit

İzomerizm

Hidrokarbon radikalindeki iskelet izomerizmi, iki izomere sahip olan bütanoik asitten başlayarak kendini gösterir:

Sınıflar arası izomerizm asetik asitle başlayarak ortaya çıkar:

CH3-COOH asetik asit;

H-COO-CH3 metil format (formik asidin metil esteri);

HO-CH2-COH hidroksietanal (hidroksiasetik aldehit);

HO-CHO-CH2 hidroksietilen oksit.

Homolog seri

Önemsiz ad	IUPAC adı
Formik asit	Metan asit
Asetik asit	Etanoik asit
Propiyonik asit	Propanik asit
Bütirik asit	Bütanoik asit
Valerik asit	Pentanoik asit
kaproik asit	Heksanoik asit
Enantik asit	Heptanoik asit
Kaprilik asit	Oktanoik asit
Pelargonik asit	Nonanoik asit
Kaprik asit	dekanoik asit
Undesilik asit	Undekanoik asit

Palmitik asit	Hekzadekanoik asit
Stearik asit	Oktadekanoik asit

Asidik kalıntılar ve asit radikalleri

	Asit kalıntısı	Asit radikali (asil)
UNDC karınca	NSOO- format
CH3COOH sirke	CH 3 COO- asetat
CH3CH2COOH propiyonik	CH 3 CH 2 COO- propiyonat
CH3 (CH2)2COOH yağ	CH 3 (CH 2) 2 COO- bütirat
CH3 (CH2)3COOH kediotu	CH 3 (CH 2) 3 COO- valeriat
CH3 (CH2)4COOH naylon	CH 3 (CH 2) 4 COO- kapronat

Karboksilik asit moleküllerinin elektronik yapısı

Elektron yoğunluğunun formülde gösterilen karbonil oksijen atomuna doğru kayması, O-H bağının güçlü bir polarizasyonuna neden olur, bunun sonucunda bir hidrojen atomunun proton formunda çıkarılması kolaylaştırılır - sulu çözeltilerde asit işlemi ayrışma meydana gelir:

RCOOH ↔ RCOO - + H +

Karboksilat iyonunda (RCOO -), hidroksil grubunun oksijen atomunun yalnız elektron çiftinin bir π-bağı oluşturan p-bulutları ile p, π-konjugasyonu vardır, bu da π-bağının delokalizasyonu ve tekdüze bir durumla sonuçlanır. İki oksijen atomu arasındaki negatif yükün dağılımı:

Bu bakımdan karboksilik asitler, aldehitlerden farklı olarak katılma reaksiyonlarıyla karakterize edilmez.

Fiziki ozellikleri

Asitlerin kaynama noktaları, aynı sayıda karbon atomuna sahip alkollerin ve aldehitlerin kaynama noktalarından önemli ölçüde daha yüksektir; bu, hidrojen bağları nedeniyle asit molekülleri arasında döngüsel ve doğrusal bağların oluşmasıyla açıklanır:

Kimyasal özellikler

I. Asit özellikleri

Asitlerin mukavemeti aşağıdaki sırayla azalır:

HCOOH → CH3COOH → C2H6COOH → ...

1. Nötralizasyon reaksiyonları

CH3COOH + KOH → CH3COOC + n2O

2. Bazik oksitlerle reaksiyonlar

2HCOOH + CaO → (HCOO) 2 Ca + H2O

3. Metallerle reaksiyonlar

2CH3CH2COOH + 2Na → 2CH3CH2COONa + H2

4. Zayıf asitlerin tuzlarıyla reaksiyonlar (karbonatlar ve bikarbonatlar dahil)

2CH3COOH + Na2C03 → 2CH3COONa + C02 + H2O

2HCOOH + Mg(HCO 3) 2 → (HCOO) 2 Mg + 2СO 2 + 2H 2 O

(HCOOH + HCO3 - → HCOO - + CO2 +H2O)

5. Amonyakla reaksiyonlar

CH3COOH + NH3 → CH3COONH4

II. -OH grubunun ikamesi

1. Alkollerle etkileşim (esterleşme reaksiyonları)

2. Isıtma üzerine NH3 ile etkileşim (asit amidler oluşur)

Asit amidler asitler oluşturmak üzere hidrolize edilir:

veya bunların tuzları:

3. Asit halojenürlerin oluşumu

Asit klorürler çok önemlidir. Klorlama reaktifleri - PCl 3, PCl 5, tiyonil klorür SOCl 2.

4. Asit anhidritlerin oluşumu (moleküller arası dehidrasyon)

Asit anhidritler ayrıca asit klorürlerin karboksilik asitlerin susuz tuzlarıyla reaksiyonuyla da oluşturulur; bu durumda çeşitli asitlerin karışık anhidritlerini elde etmek mümkündür; Örneğin:

III. α-karbon atomundaki hidrojen atomlarının ikame reaksiyonları

Formik asidin yapısının özellikleri ve özellikleri

Molekül yapısı

Formik asit molekülü, diğer karboksilik asitlerden farklı olarak yapısında bir aldehit grubu içerir.

Kimyasal özellikler

Formik asit, hem asitlerin hem de aldehitlerin karakteristik reaksiyonlarına maruz kalır. Bir aldehitin özelliklerini sergileyen bu madde, kolayca karbonik asite oksitlenir:

Özellikle HCOOH, Ag20 ve bakır (II) hidroksit Cu(OH)2'den oluşan bir amonyak çözeltisi ile oksitlenir, yani. aldehit grubuna niteliksel reaksiyonlar verir:

Konsantre H2S04 ile ısıtıldığında formik asit, karbon monoksit (II) ve suya ayrışır:

Formik asit, diğer alifatik asitlerden belirgin şekilde daha güçlüdür çünkü içindeki karboksil grubu, elektron veren bir alkil radikalinden ziyade bir hidrojen atomuna bağlıdır.

Doymuş monokarboksilik asitleri elde etme yöntemleri

1. Alkollerin ve aldehitlerin oksidasyonu

Alkollerin ve aldehitlerin oksidasyonunun genel şeması:

Oksitleyici maddeler olarak KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, HNO 3 ve diğer reaktifler kullanılır.

Örneğin:

5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 S0 4 → 5CH3 COOH + 2K 2 SO 4 + 4MnSO 4 + 11H 2 O

2. Esterlerin hidrolizi

3. Alkenler ve alkinlerdeki çift ve üçlü bağların oksidatif bölünmesi

HCOOH elde etme yöntemleri (spesifik)

1. Karbon monoksitin (II) sodyum hidroksit ile reaksiyonu

CO + NaOH → HCOONa sodyum format

2HCOONa + H 2 SO 4 → 2HCOON + Na 2 SO 4

2. Oksalik asidin dekarboksilasyonu

CH3COOH üretme yöntemleri (spesifik)

1. Bütanın katalitik oksidasyonu

2. Asetilenden sentez

3. Metanolün katalitik karbonilasyonu

4. Etanolün asetik asit fermantasyonu

Yenilebilir asetik asit bu şekilde elde edilir.

Daha yüksek karboksilik asitlerin hazırlanması

Doğal yağların hidrolizi

Doymamış monokarboksilik asitler

En önemli temsilciler

Alken asitlerin genel formülü: C n H 2n-1 COOH (n ≥ 2)

CH2 =CH-COOH propenoik (akrilik) asit

Daha yüksek doymamış asitler

Bu asitlerin radikalleri bitkisel yağların bir parçasıdır.

C17H33COOH - oleik asit veya cis-oktadien-9-oik asit

Trans Oleik asidin -izomerine elaidik asit denir.

C17H31COOH - linoleik asit veya cis, cis-oktadien-9,12-oik asit

C17H29COOH - linolenik asit veya cis, cis, cis-oktadekatrien-9,12,15-oik asit

Karboksilik asitlerin genel özelliklerine ek olarak doymamış asitler, hidrokarbon radikalindeki çoklu bağlardaki katılma reaksiyonları ile karakterize edilir. Böylece alkenler gibi doymamış asitler hidrojenlenir ve bromlu suyun rengini giderir, örneğin:

Dikarboksilik asitlerin seçilmiş temsilcileri

Doymuş dikarboksilik asitler HOOC-R-COOH

HOOC-CH2-COOH propandioik (malonik) asit, (tuzlar ve esterler - malonatlar)

HOOC-(CH2)2-COOH bütadioik (süksinik) asit, (tuzlar ve esterler - süksinatlar)

HOOC-(CH2)3-COOH pentadioik (glutarik) asit, (tuzlar ve esterler - glutoratlar)

HOOC-(CH2)4-COOH heksadioik (adipik) asit, (tuzlar ve esterler - adipatlar)

Kimyasal özelliklerin özellikleri

Dikarboksilik asitler birçok yönden monokarboksilik asitlere benzer, ancak daha güçlüdür. Örneğin oksalik asit, asetik asitten neredeyse 200 kat daha güçlüdür.

Dikarboksilik asitler dibazik asitler gibi davranır ve asidik ve nötr olmak üzere iki dizi tuz oluşturur:

HOOC-COOH + NaOH → HOOC-COONa + H2O

HOOC-COOH + 2NaOH → NaOOC-COONa + 2H20

Isıtıldığında oksalik ve malonik asitler kolayca dekarboksillenir:

Makale

Dehidrasyon süreçleri

Giriş 3

1. Dehidrasyon işlemleri 4

2. Hidrojen giderme proseslerinin teknolojisi 9

Referanslar 11

giriiş

Temel organik ve petrokimyasal sentez endüstrisinde hidroliz, hidrasyon, dehidrasyon, esterifikasyon ve amidasyon işlemleri çok önemlidir. Yağların, selülozun ve karbonhidratların hidrolizi uzun süredir sabun, gliserin, etanol ve diğer değerli ürünleri üretmektedir. Organik sentez alanında, söz konusu işlemler esas olarak C2-C5 alkoller, fenoller, eterler, -oksitler, birçok doymamış bileşik, karboksilik asitler ve bunların türevlerinin (esterler, anhidritler, nitriller, amidler) üretimi için kullanılmaktadır. ve diğer bileşikler.

Listelenen maddeler, organik sentezin ara ürünleri (alkoller, asitler ve türevleri, aldehitler, -oksitler), monomerler ve polimerik malzemelerin sentezi için başlangıç malzemeleri (fenol, akrilik ve metakrilik asit esterleri, melamin, kloroolefinler) olarak çok önemli uygulamalara sahiptir. ), plastikleştiriciler ve yağlayıcılar (esterler), çözücüler (alkoller, eterler ve esterler, kloroolefinler), pestisitler (karbamik ve tiyokarbamik asitlerin esterleri). Çoğu zaman, söz konusu reaksiyonlar, amaçlanan amaç için diğer ürünlerin çok aşamalı sentezinde bir ara adımdır.

Bu maddelerin üretimi büyük ölçektedir. Böylece ABD'de 500 bin ton etanol ve izopropanol, 900 bin ton propilen oksit, 200 bin ton epiklorohidrin, 4 milyon tonun üzerinde ester, yaklaşık 300 bin ton izosiyanat sentezleniyor.

1. Dehidrasyon işlemleri

1. Doymamış bileşiklerin oluşumu ile dehidrasyon

İşlem, aşamalardan biri sülfürik asit veya bir sülfonik katyon tarafından katalize edilen tert-bütanolün dehidrojenasyonundan oluştuğunda, parçalama ve piroliz gazlarının C4 fraksiyonlarından izobüteni çıkarmak için kullanılır. Veya izobüten üretmek için dehidrasyon, propilen oksit üretmek için hidroksit yöntemiyle oluşturulan tert-butanol ile gerçekleştirilir:

(CH3) 3 COH → (CH3) 2 C=CH2 + H20

Bu ve diğer durumlarda, doymamış maddeler oluşturmak için dehidrasyon çoğu zaman birçok monomerin üretimindeki aşamalardan biridir. Böylece, yeni işlemlerden birinde stiren, metilfenilkarbinolün dehidrasyonuyla üretilir:

C6H5-CHOH-CH3 → C6H5-CH=CH2 + H20

İzobüten ve formaldehitten izoprenin sentezi için iyi bilinen yöntem aynı zamanda bir diol ve doymamış bir alkolün son dehidrasyonunu da içerir:

(CH3)2C(OH)-CH2CH2(OH) (CH3)2 =CHCH2OH

(CH3)2 =CHCH2OH CH2 =C(CH3)CH=CH2

İlk su molekülü diolden ayrıldığında, farklı yapılardaki doymamış alkollerin bir karışımı elde edilir, ancak daha fazla dehidrasyon üzerine hepsi izopren verir ve reaksiyona çift bağların hareketi eşlik eder:

Doymamış bileşikler elde etmek için aldol yoğunlaşması ve ardından dehidrasyon gibi reaksiyonlar yoluyla bir vinil grubunun eklenmesinden oluşan başka bir seçenek, örnekler nitroetilen, vinil metil keton ve 2-vinilpiridin sentezini içerir:

CH 3 NO 2 + HCHO HOCH 2 -CH 2 NO 2 CH 2 =CHNO 2

CH3COCH3 + HCHO CH3COCH2CH2OH CH3COCH=CH2

Dehidrasyon aynı zamanda metakrilik asit esterleri CH2 =C(CH3)COOR, bazı birincil alkoller, örneğin n-bütanol üretimindeki aşamalardan biridir:

2CH3CHO → CH3CH(OH)CH2CHO CH3CH=CHCHO

CH3CH=CHCHO CH3(CH2)2-CH2OH

2-etilheksanol, metil izobütil keton ve diğer birçok madde.

2. Eterleri oluşturmak için dehidrasyon

Klorlu türevlerin hidrolizi ve olefinlerin hidrasyonu sırasında eterlerin yan ürün oluşumuyla diizopropil gibi gerekli tüm ester miktarları elde edilir. Ancak dietil eter oldukça geniş bir uygulamaya sahiptir ve özel olarak etanolün 250 0 C'de heterojen bir AI203 katalizörü üzerinde moleküller arası dehidrasyonuyla üretilir:

2C 2 H 5 OH → (C 2 H 5) 2 O + H 2 O

Aynı yöntemin izopropanol ve daha yüksek alkollerden eterlerin sentezi için kullanılma olasılığı, olefinlerin yan ürün oluşumunun gelişmesi nedeniyle sınırlıdır. Sonuç olarak, çoğu ester, asit katalizörleri (sülfürik, fosforik ve arilsülfonik asitler) kullanılarak sıvı fazda daha düşük bir sıcaklıkta elde edilir. Yöntem esas olarak aynı alkil gruplarına sahip simetrik esterlerin sentezi için uygundur, çünkü iki alkolden oluşan bir karışımın dehidrasyonu sırasında karışık esterin verimi küçüktür:

3ROH + 3R"OH → R20 + R"20 + ROR" + 3H20

Düz bir karbon atomu zincirine sahip simetrik eterlerden, değerli bir çözücü ve ekstraktantın yanı sıra polisülfit polimerlerinin üretimi için bir başlangıç malzemesi olan β-diklorodietil eter (kloreks) ilgi çekicidir. Susuz etilen klorohidrinin bir asit katalizörü üzerinde dehidrasyonuyla üretilir:

2CICH2-CH2OH → (CICH2-CH2)2 + H20

Asit katalizi altındaki dihidrik alkoller, kararlı beş veya altı üyeli halkaları kapatma kapasitesine sahiptir. Bu şekilde dietilen glikolden dioksan (1), dietanolaminden morfolin (2) ve bütandiol-1,4'ten tetrahidrofuran (3) elde edilir. Bu maddelerin tümü çözücüdür:

3. Karboksilik asitlerin dehidrasyonu

Karboksilik asitlerin dehidrasyon işlemi, diğer dehidrasyon reaksiyonlarıyla karşılaştırıldığında biraz özel bir konuma sahiptir. Bu durumda molekül içi ve moleküller arası dehidrasyon ürünleri keten ve asetik anhidrittir:

CH3-COOH CH2 =C=O

2CH3COOH (CH3CO)20

Bu reaksiyonlar endotermik olup dengeleri ancak yüksek sıcaklıklarda sağa kayar: anhidrit oluşumunda 500 - 600 0 C, keten oluşumunda 700 0 C. Keten oluşumu sırasında basıncın azalması denge dönüşümüne de olumlu etki yapar. Her iki reaksiyon da heterojen asit tipi katalizörlerin (metal fosfatlar ve boratlar) veya serbest asit halinde kolayca hidrolize edilebilen esterler formunda başlangıç karışımına eklenebilen fosforik asit buharının varlığında meydana gelir. Reaksiyon mekanizması genel olarak diğer dehidrasyon işlemlerine benzer:

CH3-COOH CH3COOH2CH3-C=O

CH2 =C=O CH3 -C=O (CH3-CO)20

Keten, -41 0 C'de sıvıya dönüşen, keskin kokulu bir gazdır. Oldukça reaktiftir, çeşitli maddelerle etkileşime girerek asetik asit ve türevlerini oluşturur. Özellikle asetik asit ile asetik anhidrit verir:

CH2 =C=O + CH3COOH → (CH3CO)20

Asetik anhidrit keskin kokulu bir sıvıdır (kn. 141 0 C). Asetik asit esterlerinin sentezinde yaygın olarak asetilleyici bir madde olarak kullanılan, başka yollarla elde edilmesi zor olan fenol asetatlar, tersiyer alkol asetatlar ve özellikle selüloz asetat ve asetat lifi gibi önemli bir organik sentez ürünüdür.

Asetik anhidrit daha önce klor yöntemiyle - sülfüril klorür ve sodyum asetattan elde edilmişti:

SO 2 CI 2 + 4CH 3 COONa → 2(CH3CO) 2 O + Na 2 SO 4 + 2NaCI

Reaktiflerin yüksek tüketimi ve atık tuzların oluşması nedeniyle bu yöntemin yerini asetik asitin dehidrasyonu aldı. İkincisi iki yolla gerçekleştirilebilir: moleküller arası dehidrasyon veya ara keten oluşumu yoluyla. Her iki durumda da, ortaya çıkan gaz karışımı yüksek derecede reaktif asetik anhidrit veya keten ve su içerir ve soğuma sonrasında kolayca asetik asite dönüştürülebilir. Bu nedenle, keten veya asetik anhidrit ile reaksiyona girecek zamanı kalmaması için suyun reaksiyon gazlarından ayrılması gerekir. Asetik anhidritin doğrudan sentezinde bu, suyla birlikte kondensattan ayrılan ve ayrıca asetik anhidrit ve asetik olarak ayrılan bir azeotropik katkı maddesinin (etil asetat) eklenmesiyle reaksiyon gazının hızla soğutulmasıyla elde edilir. asit. Keten ara maddesi oluşumu yönteminde reaksiyon gazları hızla 0 0 C'ye soğutulur ve bunlardan dönüştürülmemiş asetik asit ve su yoğunlaştırılır. Artık gaz, asetik asitle sulanan bir kolondan geçirilir ve burada asetik anhidrit oluşur. Bir yan etki olarak bu reaksiyonlar aseton ve metan üretir:

2CH3COOH → CH3COCH3 + C02 + H20

CH3COOH → CH4 + C02

Ancak asetik anhidritin verimi oldukça yüksektir ve %90'a eşittir.

2. Hidrojen giderme işlemlerinin teknolojisi

Dehidrojenasyon işlemleri iki ana yöntemle gerçekleştirilir: sıvı ve gaz fazında.

Sıvı fazlı dehidrasyon, ürünün veya başlangıç reaktiflerinin, gaz fazı işleminin yüksek sıcaklıklarında yeterince stabil olmadığı durumlarda kullanılır. Bu, kloreks, dioksan ve morfolin sentezi için geçerlidir, ancak nitro alkoller, hidroksilaldehitler ve hidroksiketonlar da sıklıkla sıvı fazda dehidre edilir ve gaz fazında karşılık gelen doymamış maddelere dönüştürülebilir. Katalizör olarak sülfürik asit (% 70'e kadar konsantrasyon), fosforik asit, kalsiyum veya magnezyum asit fosfatları ve sülfonik katyonlar (ikincisi 150 0 C'ye kadar sıcaklıklarda) kullanılır. İşlem 100 ila 160 – 200 0 C sıcaklıkta ve normal basınçta gerçekleştirilir.

Sıvı fazlı dehidrasyon (Şekil 1) çoğunlukla iki ana yolla sürekli olarak gerçekleştirilir. Bunlardan ilkinde işlem, katalizör çözeltisinden daha fazla uçucu ürünün (genellikle düşük kaynama noktalı azeotropik karışımlar veren hedef doymamış madde veya eter ve su) sürekli olarak damıtılmasıyla gerçekleştirilir. Reaktör buharla ısıtılır ve başlangıç organik reaktifi sürekli olarak aparata beslenir. Reaktörün üzerinde, katalizör konsantrasyonunu sabit tutarak yoğuşmanın geri dönüşünü düzenleyebileceğiniz bir dönüş yoğunlaştırıcısı (bazen bir geri akış sütunu) bulunur.

Pirinç. Sıvı fazlı dehidrasyon prosesi için 1 reaksiyon ünitesi

İkinci yöntem, nitroolefinler, doymamış aldehitler ve ketonlar ve diğer maddelerin oluşumu ile H2O'nun ortadan kaldırılmasının pratik olarak geri dönüşü olmayan ve oldukça hızlı reaksiyonlarını gerçekleştirmek için kullanılır. Asitleştirilmiş reaktifin istenen sıcaklıkta bir bobin veya tüp reaktörden geçirilmesini içerir.

Gaz fazı dehidrasyonu, stiren (metilfenilkarbinolden), izopren (tert-bütanolden), dietil eter (etanolden), tetrahidrofuran (butandiol-1,4'ten), asetik anhidrit (doğrudan asetik asitten veya keten yoluyla) üretmek için kullanılır. ve diğer ürünler. En yaygın kullanılan katalizörler gözenekli destekler üzerindeki fosforik asit, alüminyum oksit, asit ve orta kalsiyum veya magnezyum fosfatlardır. Sıcaklık 225 – 250 0 C (dietil eter üretimi) ile 700 – 720 0 C (asetik asidin ketene dehidrasyonu) arasında değişir. Basınç çoğunlukla normaldir, ancak dietil eter üretilirken 0,5 - 1,0 MPa olabilir ve ketene dehidrasyon yapılırken 0,02 - 0,03 MPa olabilir.

Gaz fazında dehidrasyon da iki ana yöntemle gerçekleştirilir. Birincisi, molekül içi dehidrasyonun endotermik süreçlerini gerçekleştirmek için kullanılır. Reaktör, borularında heterojen bir katalizörün bulunduğu bir soğutucu (Şekil 2a) ile ısıtılan boru şeklinde bir aparattır.

Pirinç. 2 Gaz fazlı dehidrasyon prosesinin reaksiyon üniteleri

Bu cihazların yüksek metal tüketimi nedeniyle, ısı değişim yüzeylerine sahip olmayan sürekli bir heterojen katalizör tabakasına (Şekil 2 b) sahip adyabatik reaktörler en yaygın olarak kullanılmaktadır. Doymamış bileşiklerin oluşumunun zayıf ekzotermik reaksiyonlarını gerçekleştirmek için özellikle uygundurlar; gerekli sıcaklık rejimini korumak için, ilk karışımı sıklıkla aşırı ısıtılmış su buharı ile seyreltirler, bu da karışımın aşırı soğumasını önler ve aynı zamanda katkıda bulunur. Reaksiyonun seçiciliğindeki artış. Son olarak, iki sıralı adyabatik tipte reaktöre sahip tesisler bulunmaktadır: birinci aparatta soğutulan gaz, ikinci aparata verilmeden önce uygun bir soğutucu kullanılarak bir ısı eşanjöründe istenilen sıcaklığa ısıtılır.

Kaynakça

1. Gabrielyan O. S., Ostroumov I. G. Kimya. M., Bustard, 2008;

2. Chichibabin A.E. Organik kimyanın temel prensipleri. M., Goskhimizdat, 1963. – 922 s.;

3. Lebedev N. N. Temel organik ve petrokimyasal sentezlerin kimyası ve teknolojisi. M., Kimya. 1988. – 592 s.;

4. Paushkin Ya.M., Adelson S.V., Vishnyakova T.P. Petrokimyasal sentez teknolojisi. M., 1973. – 448 s.;

5. Yukelson I. I. Temel organik sentez teknolojisi. M., "Kimya", 1968.

Makale

Dehidrasyon süreçleri

Giriş 3

1. Dehidrasyon işlemleri 4

2. Hidrojen giderme proseslerinin teknolojisi 9

Referanslar 11

giriiş

-oksitler, birçok doymamış bileşik, karboksilik asitler ve bunların türevleri (esterler, anhidritler, nitriller, amidler) ve diğer bileşikler.

Listelenen maddeler, organik sentezin ara ürünleri (alkoller, asitler ve türevleri, aldehitler,

-oksitler), polimerik malzemelerin (fenol, akrilik ve metakrilik asit esterleri, melamin, kloroolefinler), plastikleştiriciler ve yağlayıcılar (esterler), çözücüler (alkoller, eterler ve esterler, kloroolefinler), pestisitler (esterler) sentezi için monomerler ve başlangıç malzemeleri karbamik ve tiyokarbamik asitler). Çoğu zaman, söz konusu reaksiyonlar, amaçlanan amaç için diğer ürünlerin çok aşamalı sentezinde bir ara adımdır.

1. Dehidrasyon işlemleri

1. Doymamış bileşiklerin oluşumu ile dehidrasyon

(CH3) 3 COH → (CH3) 2 C=CH2 + H20

C6H5-CHOH-CH3 → C6H5-CH=CH2 + H20

İzobüten ve formaldehitten izoprenin sentezi için iyi bilinen yöntem aynı zamanda bir diol ve doymamış bir alkolün son dehidrasyonunu da içerir:

(CH3)2C(OH)-CH2CH2(OH)

(CH3)2 =CHCH2OH

CH2 =C(CH3)CH=CH2

CH 3 NO 2 + HCHO

HOCH 2 -CH 2 NO 2 CH 2 =CHNO 2

CH3 KOCH3 + HCHO

CH3COCH2CH2OH CH3COCH=CH2

Dehidrasyon aynı zamanda metakrilik asit esterleri CH2 =C(CH3)COOR, bazı birincil alkoller, örneğin n-bütanol üretimindeki aşamalardan biridir:

2CH3CHO → CH3CH(OH)CH2CHO

CH3CH=CHCHO CH3(CH2)2-CH2OH

2-etilheksanol, metil izobütil keton ve diğer birçok madde.

2. Eterleri oluşturmak için dehidrasyon

2C 2 H 5 OH → (C 2 H 5) 2 O + H 2 O

3ROH + 3R"OH → R20 + R"20 + ROR" + 3H20

Düz bir karbon atomu zincirine sahip simetrik eterlerden ilgi çekici olan

-diklorodietil eter (kloreks), değerli bir çözücü ve ekstraktanttır ve aynı zamanda polisülfit polimerlerinin üretimi için bir başlangıç malzemesidir. Susuz etilen klorohidrinin bir asit katalizörü üzerinde dehidrasyonuyla üretilir:

2CICH2-CH2OH → (CICH2-CH2)2 + H20

3. Karboksilik asitlerin dehidrasyonu

CH2 =C=O

2CH3COOHCH3-C=O (CH3-CO)20

CH2 =C=O + CH3COOH → (CH3CO)20

Asetik anhidrit daha önce klor yöntemiyle - sülfüril klorür ve sodyum asetattan elde edilmişti:

SO 2 CI 2 + 4CH 3 COONa → 2(CH3CO) 2 O + Na 2 SO 4 + 2NaCI

BULUŞLAR

Goea Sovetskik

Sonnalstnchesk

Otomatik bağımlı sertifika numarası.

Başvuru No. 1'in eklenmesiyle 1З.Х1.1970 (No. 1492841/23-4) ilan edildi.

M.Cl. 07s 51/42'den itibaren

Bakanlar Kurulu'nda Buluş ve Keşifler Odası

M. V. Alexandrova, L. V. Sadovnikova, N. P. Shulaev ve V. I. Manushin

Başvuru sahibi

Vladimir Politeknik Enstitüsü

ASETİK ASİTİN DEHİDRASYONU YÖNTEMİ

Buluş, asetik asidin sıvı ekstraksiyonuyla dehidrasyonuna yönelik bir yöntemin geliştirilmesiyle ilgilidir.

Asetik asidin sulu bir çözeltiden etil asetat kullanılarak ekstrakte edilmesine yönelik bilinen bir yöntem vardır. Bununla birlikte, etkileşen fazların özgül ağırlıklarındaki küçük fark, ekstraksiyon iyon kolonunda olumsuz hidrodinamik koşullar yaratır, bu da verimliliği azaltır ve ekstraktantın özgül tüketimini artırır.

Ayrıca su ve etil asetatın karşılıklı çözünürlüğünün yüksek olması da yöntemin etkinliğini azaltmaktadır.

Ekstraksiyon derecesini arttırmak için proseste organik ekstraktant solvent olarak metilen klorür kullanılır.

Metilen klorür pratik olarak suyu çözmez (sudaki çözünürlüğü etil asetatınkinden üç kat 2p daha azdır), bu da metilen klorürün rejenerasyonunu önemli ölçüde basitleştirir ve su akışıyla kaybını üç kat azaltır ve aradaki yüksek fark Etkileşen fazların özgül ağırlıkları, ekstraksiyon kolonundaki hızın beş kat arttırılmasını mümkün kılar.

Çizimde yöntemin uygulanmasına yönelik bir diyagram gösterilmektedir.

Dehidrasyon işlemi aşağıdaki gibi ilerler.

Asetik asitin sulu bir çözeltisi alttan ekstraksiyon sütunu 1'e beslenir ve bunun üstüne ekstraktant püskürtülür. Asetik asitli metilen klorür, susuz asetik asidin alt plakadan alındığı damıtma kolonu 2'ye girer. Rejenere metilen klorür, metilen klorür suyunun heteroazeotropik bileşiminin ayrılmasından sonra alt katmandan çıkarılır.

Sıyırma sütunu 3, büyük bir kısmı atılan rafinat suyundan metilen klorürün damıtılması için tasarlanmıştır.

Ekstraktant olarak etil asetat ve metilen klorür kullanılarak asetik asit dehidrasyon prosesinin parametrelerinin karşılaştırmalı bir değerlendirmesi tabloda gösterilmektedir. (Kütonun çapı 0,8 m, yüksekliği 21 m'dir).

Değerler

Seçenekler

Metilen klorür

Etil asetat

Sprey

Nozul 50Х50у5

2000 – 3000

Patlayıcı olmayan

Prosesin çalışma sıcaklığı, C

Buluşun konusu

A. Berlin tarafından derlenmiştir

Teknik editör T. Mironova Düzeltmen E. Sapunova

Editör T. Nikolskaya

2720'yi sipariş edin! 13 Ed. 1715 Tedavül 523 Abone Sayısı

SSCB Bakanlar Kurulu'na bağlı TsNIIPI Buluşlar ve Keşifler Komitesi

Moskova, K-35, Raushskaya dolgu, 4/5

Matbaa, Sapunova Cad., 2

Sütun türü

Sütundaki fazların özgül ağırlık farkı, kg/lR

1 kg hammadde başına özel ekstraktant tüketimi, kg

Hammadde sütunundaki geçiş hızı, l/sn

Hammadde için sütun kapasitesi, özütleyici için kg/saat, kg/saat

Asetik asit reaksiyonunun dehidrasyonu. Özet: Dehidrasyon işlemleri. Bütanın katalitik oksidasyonu

sınıflandırma

Doymuş monokarboksilik asitler

İsimlendirme

İzomerizm

Homolog seri

Asidik kalıntılar ve asit radikalleri

Karboksilik asit moleküllerinin elektronik yapısı

Fiziki ozellikleri

Kimyasal özellikler

I. Asit özellikleri

1. Nötralizasyon reaksiyonları

2. Bazik oksitlerle reaksiyonlar

3. Metallerle reaksiyonlar

4. Zayıf asitlerin tuzlarıyla reaksiyonlar (karbonatlar ve bikarbonatlar dahil)

5. Amonyakla reaksiyonlar

II. -OH grubunun ikamesi

1. Alkollerle etkileşim (esterleşme reaksiyonları)

2. Isıtma üzerine NH3 ile etkileşim (asit amidler oluşur)

3. Asit halojenürlerin oluşumu

4. Asit anhidritlerin oluşumu (moleküller arası dehidrasyon)

Formik asidin yapısının özellikleri ve özellikleri

Molekül yapısı

Kimyasal özellikler

Doymuş monokarboksilik asitleri elde etme yöntemleri

1. Alkollerin ve aldehitlerin oksidasyonu

2. Esterlerin hidrolizi

3. Alkenler ve alkinlerdeki çift ve üçlü bağların oksidatif bölünmesi

HCOOH elde etme yöntemleri (spesifik)

1. Karbon monoksitin (II) sodyum hidroksit ile reaksiyonu

2. Oksalik asidin dekarboksilasyonu

CH3COOH üretme yöntemleri (spesifik)

1. Bütanın katalitik oksidasyonu

2. Asetilenden sentez

3. Metanolün katalitik karbonilasyonu

4. Etanolün asetik asit fermantasyonu

Daha yüksek karboksilik asitlerin hazırlanması

Doğal yağların hidrolizi

Doymamış monokarboksilik asitler

En önemli temsilciler

Daha yüksek doymamış asitler

Dikarboksilik asitlerin seçilmiş temsilcileri

Doymuş dikarboksilik asitler HOOC-R-COOH

Kimyasal özelliklerin özellikleri

Benzer makaleler