Физические и химические свойства
Введение
Способы получения 1. Получение циклогексанона при окислении циклогексана.
СН2 СО / \ / \ Н2С СН2 +0,5О2 Н2С СН2 | | | | Н2С СН2 Н2С СН2 \ / \ / СН2 СН2
Циклогексан содержится в нефти, и его можно извлекать из легких нефтяных фракции экстрактивной перегонкой, фракционной кристаллизацией и т.п. На практике циклогексан преимущественно получают каталитическим гидрированием бензола. Это объясняют трудностями, связанными с выделением чистого циклогексана из нефтяного сырья. Окисление циклогексана можно осуществлять как в паровой, так и в жидкой фазе – некаталитическим путем или в присутствии катализатора. Главным первичным продуктом окисления является гидроперекись циклогексила:
СН2 СН2 / \ / \ Н2С СН2 +0,5О2 Н2С СН – ООН | | | | Н2С СН2 Н2С СН2 \ / \ / СН2 СН2
Каталитическое окисление циклогексана проводится в жидкой фазе воздухом или техническим кислородом при повышенном давлении и температуре. Катализаторами являются поливалентные металлы, например кобальт или медь в виде солей. Суммарный выход циклогексанола и циклогексанона достигает 85 %. Наряду с циклогексанолом и циклогексаноном образуюся продукты более глубокого окисления, главным образом дикарбоновые кислоты (адипиновая, глутаровая и янтарная кислоты). 2. Дегидрирование (окисление) циклогексанола. Циклогексанол тоже можно перевести в циклогексанон окислением или дегидрированием. Циклогексанон получают из циклогексанола окислением (окислительным дегидрированием)
СНОН СО / \ / \ Н2С СН2 +0,5О2 Н2С СН2 | | | | Н2С СН2 Н2С СН2 \ / \ / СНОН СН2
или дегидрированием:
СНОН СО / \ / \ Н2С СН2 Н2С СН2 | | | | Н2С СН2 –Н2 Н2С СН2 \ / \ / СНОН СН2
Процесс дегидрирования циклогексанола достаточно хорошо освоен в промышленности. Его проводят при 450 – 4600С над катализатором (оцинкованное железо). Кроме дегидрирования, при этом протекает побочная реакция дегидратации циклогексанола с образованием циклогексена СНОН СН / \ / \\ Н2С СН2 Н2С СН2 | | | | Н2С СН2 –Н2О Н2С СН2 \ / \ / СНОН СН2
а также происходит частичное расщепление молекулы циклогексанола с выделением углерода, водорода и воды. На этом способе снован первый из осуществленных в промышленности методов синтеза циклогексанона – из фенола с предварительном гидрированием его в циклогеканол:
ОH ОH О | | || + 3Н2
– Н2
3. Из анилина через циклогексиламин:
NH2 NH2 NH2 О | | || || + 3N2 + Н2О
– Н2 – NH3
Ввиду меньшего числа стадий и потребности в дополнительных реагентах заслуживает предпочтение метод получения циклогексанона окислением циклогексана. Физические и химические свойства Циклогексанон (или кетогексаметилен или пимелинкетон) – это бесцветная жидкость, молекулярная масса 98,15; плотность 0,94; температура плавления – 450 С; температура кипения 1560 С. Растворим в воде (2,431), этаноле, эфире. Для циклогексанона (представителя кетонов) характерны реакции присоединения. 1. Реакции восстановления. а. гидрирование в паровой фазе (использование молекулярного водорода)
О ОН || | Ni, Co + Н2 Pt, Pd б. восстановление в присутствии амальгамы цинка
О || Н+, Zn, Hg
2. Нуклеофильное присоединение а. взаимодействие с аммиаком: О NН || |
+ NН3 + Н2О
б. реакция с гидроксиламином (применяется для количественного определения кетонов): О N – ОН || ||
+ NН2ОН + Н2О в. реакция с гидразином: О N – NН2 || ||
+ Н2N – NН2 + Н2О
г. реакция с PCl5: СО CCl2 / \ / \ Н2С СН2 Н2С СН2 | | + PCl5 | | + POCl3 Н2С СН2 Н2С СН2 \ / \ / СН2 СН2
3. Реакции с расширением цикла а. реакция взаимодействия с диазометаном: СО CО / \ / \ Н2С СН2 Н2С СН2 | | + СН2NН2 | | + N2 Н2С СН2 Н2С СН2 \ / | | СН2 Н2С – СН2
Применение Циклогексанон используют для производства капрлактама – исходного вещества для получения синтетического волокна капрон:
ОH NОH | || перегруппировка Бекмана
N NН / \\ / \\ Н2С С ОН Н2С С = О | | | | Н2С СН2 Н2С СН2 | | | | Н2С СН2 Н2С СН2
При энергичном окислении циклогексанона образуется адипиновая кислота, которую используют для получения синтетического волокна нейлона. Вывод: Циклогексанон – это циклический кетон. Весьма реакционноспосоден. Применим для производства волокон.
Таблица 1. Данные материального баланса
Реакции синтеза: Основная реакция
Побочная реакция
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (196)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |