Вікіпедія

Акрилонітрил: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
м автоматична заміна {{Не перекладено}} вікі-посиланнями на перекладені статті
м replaced: в якості → як (5), В якості → Як (3), 50-100% → 50—100% (2) за допомогою AWB
Рядок 151:
=== Отримання через оксиран ===
 
Першим промисловим методом стало отримання акрилонітрилу через етиленціангідрин. Останній одержують дією [[Синильна кислота|ціанідної кислоти]] на рідкий [[оксиран]] при 50—60&nbsp;°C в присутності [[Гідроксид натрію|гідроксиду натрію]] і диетиламіну в якостіяк [[Каталізатор|каталізаторів]]<ref>F. Erlenmeyer, Liebigs Annalen Chemie, 191, 273(1878). {{ref-de}}</ref>.
 
[[Дегідратація]] етиленціангідрину проводиться каталітично в рідкій фазі при температурі 200—280&nbsp;°С або в газовій фазі з активним [[Оксид алюмінію|оксидом алюмінію]] як каталізатором<ref>[[Німеччина|Німецький]] патент 299682, 1915. {{ref-de}}</ref><ref>[[Німеччина|Німецький]] патент 679256, 1932. {{ref-de}}</ref><ref>[[Франція|Французький]] патент 729952, 1931. {{ref-fr}}</ref><ref>[[Німеччина|Німецький]] патент 496372, 1925. {{ref-de}}</ref><ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 2374051, 1941. {{ref-en}}</ref>. При роботі в рідкій фазі [[Сталь|сталеву]] ємність для дегідратації, забезпечену потужною [[Мішалка|мішалкою]], заповнюють наполовину технічним етиленіангідрином і 3%-ним [[Оксид магнію|оксидом магнію]] або [[Боксити|бокситом]] і поступово нагрівають до 280&nbsp;°С. Воду і утворений акрилонітрил безперервно відганяють. У залежності від ступеня відгонки обох компонентів вводять додаткову кількість етиленціангідрину. Через 40 годин реакцію переривають для очищення реакційного котла. Потім дегідратація триває. Для здійснення безперервного процесу потрібно мати декілька реакторів.
 
Сирий акрилонітрил відокремлюється від води і переганяється з добавками [[Метиленовий синій|метиленового синього]] і [[Парафеніленовий синій|парафеніленового синього]] в якостіяк стабілізаторів. При періодичній перегонці спочатку отримують [[Азеотропна суміш|азеотропну суміш]] акрилонітрил-вода. Суміш розділяють і шар акрилонітрилу повертають в перегінний куб для видалення слідів води. Вихід чистого акрилонітрилу в перерахунку на вихідний ціангідрин становить 75—78%. Під час перегонки потрібно строго виключати [[мідь]].
 
=== Отримання з ацетилену і синильної кислоти ===
Рядок 173:
На початку [[1959]] року з'явився відомий тепер у всьому світі процес {{не перекладено|Sohio|Sohio|en|Sohio process}} американської фірми {{не перекладено|Standard Oil of Ohio|Standard Oil Co.|en|Standard Oil of Ohio}}, в якому використовуються ті ж вихідні матеріали&nbsp;— пропілен, аміак, і кисень повітря<ref>F. Veatch et al., Chemical Engineering Progress, 56, №&nbsp;10, 65—67 (1960). {{ref-en}}</ref><ref>Австралійський патент 243791, 1963. {{ref-en}}</ref><ref>[[Бельгія|Бельгійський]] патент 571200, 1958. {{ref-fr}}</ref><ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 867438, 1960. {{ref-en}}</ref><ref>[[Канада|Канадський]] патент 687664, 1964. {{ref-en}}</ref><ref>[[Франція|Французький]] патент 1222460, 1965. {{ref-fr}}</ref>. В результаті утворюється акрилонітрил завдяки 50%-ній конверсії пропілену та аміаку. Вже в [[1960]] році фірма запустила великотоннажну установку.
 
Акрилонітрил в процесі Sohio утворюється в результаті каталітичного [[окиснення]] пропілену на фосфоромолібдаті [[бісмут]]у у присутності аміаку. Згодом вяк якості каталізаторакаталізатор почали використовувати молібдат бісмуту. Для підвищення виходу в процесі Sohio в реактор вводять [[Водяна пара|водяну пару]].
 
Багато фірм перейшли на процес Sohio або розробили аналогічні процеси. З них особливий інтерес являє метод фірми [[DuPont]] з використанням NO<ref>[[Велика Британія|Англійський]] патент 729013, 1955. {{ref-en}}</ref><ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 2736739, 1956. {{ref-en}}</ref><ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 3023226, 1962. {{ref-en}}</ref><ref>Патент [[Сполучені Штати Америки|США]] 3118927, 1964. {{ref-en}}</ref>:
Рядок 206:
=== Гідратація в присутності сульфатної кислоти ===
 
[[Гідратація]] нітрилів у присутності [[Сульфатна кислота|сульфатної кислоти]] знаходить широке застосування при отриманні [[амід]]ів α, β-ненасичених кислот. Зокрема гідратація акрилонітрилу під впливом сульфатної кислоти лежить в основі промислових способів отримання аміду<ref>E. L. Carpenter, H. S. Davis, Journal of Applied Chemistry, 7, 671 (1957). {{ref-en}}</ref><ref>И. A. Якубович, П.&nbsp;И.&nbsp;Парадня, Н.&nbsp;П.&nbsp;Раскин, М.&nbsp;И.&nbsp;Вильямскии, Химическая промышленность, 1963, 570. {{ref-ru}}</ref> і ефірів [[Акрилова кислота|пропенової кислоти]]. Її проводять дією 50-10050—100%-ї сульфатної кислоти з наступною нейтралізацією.
: <math>\mathrm{CH_2{=}CH{-}CN \xrightarrow{H_2SO_4, OH^-} CH_2{=}CH{-}CONH_2}</math>
 
Рядок 245:
==== Лужний гідроліз ====
 
Гідроліз у присутності [[Гідроксиди|гідроксидів]] [[Метали|металів]] застосовується на практиці так само широко як і кислотний гідроліз. ВЯк якостіосновні основних реагентівреагенти при гідролізі акрилонітрилу застосовуються [[Гідроксид натрію|гідроксиди натрію]], [[Гідроксид калію|калію]] і [[Гідроксид барію|барію]]<ref>H. Leuchs, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 42, 1232 (1909). {{ref-de}}</ref><ref>J. Ford, Journal of the American Chemical Society, 67, 876 (1945). {{ref-en}}</ref>. Швидкість гідролізу зростає із збільшенням концентрації лугу<ref>В. A. Липецкий, Б. P. Серебряков, Химическая промы.шленность 1965, 498. {{ref-ru}}</ref>. Як і при гідролізі під дією кислот, в окремих випадках зміна концентрації лугу дозволяє направити реакцію на переважне утворення [[Аміди|аміду]] або [[Карбонові кислоти|кислоти]].
 
Гідроліз акрилонітрилу може протікати і під дією інших основних реагентів, наприклад при його нагріванні з [[Нашатирний спирт|водним розчином аміаку]] при високій [[Температура|температурі]]. При такому гідролізі акрилонітрилу [[аміак]] одночасно приєднується за подвійним зв'язком. Нагрівання акрилонітрилу з водним аміаком при 150—225&nbsp;°С є одним із методів одержання [[β-аланін]]у (β-амінопропіонової кислоти)<ref>H. Feuer, C. Savides, Journal of the American Chemical Society, 81, 5830 (1959). {{ref-en}}</ref>.
Рядок 277:
: <math>\mathrm{CH_2{=}CH{-}CN + H_2S \longrightarrow CH_2{=}CH{-}C(NH_2){=}S}</math>
 
Синтез тіоаміду здійснюють при кімнатній [[Температура|температурі]] або при нагріванні до 80—100&nbsp;°С зазвичай у середовищі органічних [[розчинник]]ів ([[спирти]], [[бензен]], [[піридин]] та інші). Відсутність [[Волога|вологи]] сприяє протіканню реакції. В якостіЯк [[каталізатор]]іви використовують [[гідроксиди]] [[Лужні метали|лужних металів]], алкоголяти, третинні [[аміни]] ([[триетиламін]], піридин та інші), [[аміак]]<ref>C. Grundmann, H. Ulrich, The Journal of Organic Chemistry, 24, 272 (1959). {{ref-en}}</ref><ref>R. N. Hurd, G. Delamater, Chemical Reviews, 61, 45 (1961). {{ref-en}}</ref>. Для отримання тіоаміду спиртовий розчин акрилонітрилу, що містить аміак, насичують сірководнем і витримують при кімнатній температурі або нагрівають. Оскільки підвищення концентрації сірководню сприяє збільшенню виходу тіоаміду, реакцію іноді проводять під тиском з використанням рідкого сірководню.
 
=== Реакція дієнового синтезу ===
Рядок 295:
Реакція відновлення протікає ступінчасто&nbsp;— через проміжне утворення натрієвої солі аміну.
 
Також акрилонітрилу притаманне електролітичне відновлення, яке проходить на [[Свинець|свинцевому]] [[катод]]і в сильно кислому середовищі. При цьому головним продуктом реакції є [[аліламін]], вихід якого досягає 65—70%<ref>С.&nbsp;Л.&nbsp;Варшавский, А.&nbsp;П.&nbsp;Томилов. Л.&nbsp;В.&nbsp;Каабак, И.&nbsp;Я.&nbsp;Шандринов, авторское свидетельство [[Союз Радянських Соціалістичних Республік|СССР]] 181656. {{ref-ru}}</ref><ref>Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1966, №&nbsp;10, 31. {{ref-ru}}</ref>. ВЯк якостіпобічні побічних продуктівпродукти утворюються [[пропіламін]], [[пропіонітрил]] і [[аміак]]<ref>Т. Nonaka, К. Sugino, Journal of The Electrochemical Society, 114, 1255 (1967). {{ref-en}}</ref>.
 
=== Каталітична гідрогенізація ===
Рядок 305:
 
[[Файл:Acrylic 40x.JPG|міні|праворуч|300пкс|Поліакриламідне волокно, збільшене у 40 разів]]
В промисловості для одержання [[поліакрилонітрил]]у проводять [[Гомогенна система|гомогенну]] (у [[Вода|водних]] [[розчин]]ах [[електроліт]]ів) або [[Гетерогенна система|гетерогенну]] (у водних [[емульсія]]х) радикальну [[Полімеризація|полімеризацію]] акрилонітрилу. При гомогенній полімеризації вяк якості розчинникарозчинник використовують водні розчини [[Хлорид цинку|хлориду цинку]] або [[Роданід натрію|роданіду натрію]]. Процес ведуть до ступеня конверсії [[мономер]]у в 50—70%.
 
У випадку гетерогенної полімеризації вяк якостівихідна вихідноїреакційна реакційної сумішісуміш використовується водна емульсія акрилонітрилу з вмістом 12—25% мономеру. Особливістю цього процесу є досить висока розчинність акрилонітрилу у воді (~7%), що у присутності водорозчинного ініціатора приводить до протікання реакції полімеризації не тільки на поверхні крапель мономера, а й у водному розчині. Це призводить до самоприскорення процесу аж до ступеня конверсії ~20% і утворення полімеру з широким молекулярно-масовим розподілом. Полімеризацію завершують при ступені конверсії акрилонітрилу в 60—80%, після чого [[полімер]] виділяється із [[Суспензія|суспензії]], промивається і сушиться.
 
У порівнянні з гомогенним процесом при гетерогенній полімеризації виходить полімер з більш високою середньою [[Молекулярна маса|молекулярною масою]].
Рядок 374:
* {{УРЕ}}
* {{книга |автор = Андреас Ф., Гребе К. |частина = |заголовок = Химия и технология пропилена |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = Ленинград |видавництво = Химия |рік = 1973 |том = |сторінки = |сторінок = 368 |серія = |isbn = |тираж = }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = |частина = |заголовок = Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. |оригінал = |посилання = |відповідальний = Под. ред. Лазарев Н. В. и Левиной Э. Н. |видання = |місце = Ленинград |видавництво = Химия |рік = 1976 |том = 1 |сторінки = 105-108105—108 |сторінок = 592 |серія = |isbn = |тираж = 49000 }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = |частина = |заголовок = Химическая энциклопедия |оригінал = |посилання = |відповідальний = Под. ред. Кнунянц И. Л |видання = |місце = Москва |видавництво = Советская энциклопедия |рік = 1988 |том = 4 |сторінки = |сторінок = |серія = |isbn = |тираж = }} {{ref-ru}}
* {{книга |автор = Зильберман Е. Н. |частина = |заголовок = Реакции нитрилов |оригінал = |посилання = |відповідальний = |видання = |місце = Москва |видавництво = Химия |рік = 1972 |том = |сторінки = |сторінок = 488 |серія = |isbn = |тираж = 2500 }} {{ref-ru}}
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Акрилонітрил