Кратные связи, неустойчивый цикл
жүктеу/скачать 60.5 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Непредельные углеводороды
- 1.1 Этилен CH 2 =CH 2
- 1.3 Пропилен СН 3 – СН =СН 2
- 1.4 Бутадиен-1,3 СН 2 = СН – СН = СН 2
- 1.5 Производные ароматических углеводородов
- Переработка природного газа
- Переработка растительного сырья
| Лекция 2. Мономеры. Синтез мономеров.
Мономеры представляют собой низкомолекулярные вещества, молекулы которых, взаимодействуя между собой, образуют макромолекулы. Для того, чтобы получить полимер, молекула мономера должна содержать: кратные связи, неустойчивый цикл или реакционноспособные функциональные группы (не менее двух). Иногда для ситеза полимеров используют олигомеры. Основными источниками сырья для получения мономеров являются: нефть, попутные или природный газы, сланец, торф, продукты сухой перегонки каменного угля.
Их получают из фракций нефти или попутного газа путем крекинга (400 - 500ºС) или каталитического дегидрирования (340 - 450ºС). Указанные мономеры могут быть использованы: а) непосредственно для получения полимеров или б) переработаны в другие мономеры. 1.1 Этилен CH2=CH2 а) n CH2=CH2 (- CH2 - CH2 -)n этилен полиэтилен (ПЭ) n CH2=CH –СН3 (- CH - CH2 -)n полипропилен (ПП)
СН3 б) CH2=CH2 + Cl2 ClCH2 –CH2Cl пиролиз
ClCH2 –CH2Cl ------------ CH2 = CH2Cl (винилхлорид) -HCl
n CH2 = CH2Cl (-CH2 - CH2-)n поливинилхлорид (ПВХ) Cl
или Ag + HCN CH2=CH2 + 1/2О2 --------- CH2 – CH2 --------- HOCH2CH2CN ------ CH2=CH - CN \ этиленциангидрин -Н2О акрилонитрил O n CH2=CH – CN (-CH2 = CH –)n полиакрилонитрил (ПАН) CN Н2SO4 CH2=CH – CN + 2Н2О ------ CH2= CH – COOH + NH3 акриловая кислота n CH2=CH – COOH (-CH2 = CH –)n полиакриловая кислота СООН Н2SO4 CH2= CH – COOH + ROH ---- CH2= CH – COOR эфир акриловой кислоты n CH2= CH – COOR (-CH2 = CH –)n полиалкилакрилат COOR Например, если R = С2Н5- , то полиэтилакрилат катализ. CH2=CH2 + О2 + СН3СООН --------- CH2= CH – OOССН3 винилацетат n CH2= CH – OOССН3 ------- (СН2 – СН -)n поливинилацетат (ПВА) OOCCH3 Ag +H2O CH2=CH2 + 1/2О2 --------- CH2 – CH2 -------- HOCH2CH2OH этиленгликоль \ O HOCH2CH2OH + HOCH2CH2OH ---НОCH2CH2OCH2CH2OH диэтиленгликоль (ДЭГ) ДЭГ используют для синтеза смол. Таким образом, на основе этилена можно получить: винилхлорид, этиленгликоль, диэтиленгликоль, акриловую кислоту, винилацетат, эфиры акриловой кислоты, акрилонитрил.
СН3 + N2O4 Гидролиз + RОН СН3 – С = СН2 ---------------- СН3 – С(СН3) – СООН ------ CH2= C(СH3) – COOН -------- - Н2О метакриловая кислота СН3 ОН CH2= C(СH3) – COOR эфир метакриловой кислоты
а) СН3 – СН = СН2 --------------------------------- CH2=CH – CN акрилонитрил О катализ. + Н2 СН3 – СН = СН2 + О2 ---------- СН2 = СН - С ---- СН2 = СН – СН2ОН глицерин - Н2О \ Н акролеин аллиловый спирт окисление + Н2О б) СН3 – СН = СН2 ------------- СН3 – СН - СН2 ----------- СН2 – СН – СН2 \ О НО ОН
окись пропилена пропиленгликоль кат. димеризации кат. изомеризации в) СН3 – СН = СН2 ------------------------- CH2 = C(СH3)-СН2- СН2-СН3 ----------------------
2-метил-2-пентен -СН4 1.4 Бутадиен-1,3 СН2 = СН – СН = СН2 1,3-бутадиен получают двумя способами: а) каталитическим дегидрированием бутана или бутенов при температуре 500–700ºС; б) из этанола, полученного гидратацией этилена. а) СН3 – СН2 - СН2 - СН3 ----- СН2= СН - СН2 - СН3 ------ СН2 = СН – СН = СН2 -Н2 1-бутен -Н2 1,3-бутадиен катализ. б) СН2 = СН2 + Н2О --------- СН3 СН2ОН кат.,360-370ºС 2 СН3 СН2ОН --------------- СН2 = СН – СН = СН2 + 2Н2О + Н2 1.5 Производные ароматических углеводородов Переработку нефтяных фракций в ароматические углеводороды осуществляют путем крекинга (450 – 650 ºС), пиролиза (650 – 800 ºС), каталитической дегидрогенизации нафтенов и циклизации парафиновых углеводородов. + 3О2, нафтенат кобальта СН3 – С6Н4 – СН3 ----------------------------------- НООС-С6Н4-СООН + 2Н2О п-ксилол терефталевая кислота Окислением нафталина в присутствии ванадиевого катализатора (V2O5) получают фталевый ангидрид. Бензол является сырьем для получения анилина, винилбензола (стирола), дивинилбензола, малеинового ангидрида. + H2 С6Н6 + HNO3 + H2SO4 C6H5 NO2 ------- C6H5 NH2 анилин, аминобензол С6Н6 + С2Н5Сl С6Н5 С2Н5 + HCl С6Н5С2Н5 -------- С6Н5CH=CH2 винилбензол, стирол -Н2 С6Н6 + 2С2Н5Сl С2Н5 С6Н4 С2Н5 + HCl С2Н5 С6Н4 С2Н5 -------- СН2=СНС6Н4СН=СН2 -Н2 Переработка природного газа а) Получение карбамида (мочевины) p, kat
СО2 + 2NH3 --------------- CO(NH2)2 аммиак получают из азота и водорода +НCl, kat б) 2СН4 ---- НССН ------------CH2= CHCl винилхлорид -3Н2 + НСN, kat НССН ---------------- CH2= CHCN акрилонитрил 2НССН -------- CH2= CH –C СН ------- CH2= CH –CН = СН2 1,3-бутадиен винилацетилен +ROH, kat НССН ----------------- CH2 = CHOR простой виниловый эфир Особое место среди винильных мономеров занимают такие, которые содержат активные функциональные группы (эпоксидную, карбоксильную, альдегидную, аминогруппу и т.д.). Переработка растительного сырья Из отходов сельского хозяйства и пентозанов древесины получают фурфурол. При гидролизе растительного сырья (молочнокислое брожение глюкозы) образуется молочная кислота, которая перерабатывается в акрилаты. Из некоторых растительных масел синтезируют двухосновные кислоты и аминокислоты. жүктеу/скачать 60.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|