Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2013 в 14:51, реферат
В реферате представлены способы получения фенолов.
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ПОЛУЧЕНИЕ ФЕНОЛА ИЗ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ 5
1.1. Выделение фенолов из фракций смол коксования и полукоксования твердых топлив 5
1.2. Получение фенолов из отходов переработки нефти 10
2. ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКИХ ФЕНОЛОВ 13
2.1. Важнейшие способы синтеза фенолов 13
2.2 Получение фенолов щелочным плавлением сульфокислот 17
2.2.1. Щелочное плавление сульфокислот 18
2.3. Получение фенолов окислительным декарбоксилированием арилкарбоновых кислот 23
2.3.1. Представление о механизме окислительного декарбоксилирования арилкарбоновых кислот 23
2.4. Получение фенола окислением бензойной кислоты в газовой фазе. 27
2.5. Получение фенола прямым каталитическим гидроксилированием бензола. 28
ЛИТЕРАТУРА 30
Таким образом, получение крезолов из толуиловых кислот возможно в более мягких условиях, чем фенола из бензойной кислоты и хлорфенолов, из хлорбензойных кислот. Синтез м-крезола из о-толуиловой кислоты возможен при температуре на 20—30оС ниже, чем из п-толуиловой кислоты. Скорость процесса значительно увеличивается (в 4-5 раз) при добавлении в реакционную массу окиси магния.
Фенол в промышленности также получают окислением бензойной кислоты в газовой фазе при 200-400оС в присутствии твердых катализаторов, например: солей меди и активаторов оксидов металлов Co, Mo, W, причем продуктами реакции является фенол, бензол и дифенилоксид. К недостаткам этих процессов относятся низкая селективность и активность катализаторов.
Предложен способ получения фенола окислением бензойной кислоты в газовой фазе при 250-350оС, мольном отношении реагентов бензойная кислота/ вода/ кислород равном 0,6-2,5/ 40-70/ 1,5-2,5 и объемной скорости подачи бензойной кислоты 0,01-0,22 кг/чּкг катализатора, отличающийся тем, что реакцию проводят в присутствии катализаторов оксидного типа общей формулы Cu-M-O, нанесенном на оксид алюминия с удельной поверхностью 40-190 м2/г, где М-0,01-10,9 масс. % щелочного, щелочноземельного металла или металлов II б группы периодической системы элементов, содержание меди равно 1,5-9,5 масс. %. Удельная поверхность катализатора перед использованием составляет 40-100 м2/г. Для сохранения активности и увеличения продолжительности работы катализатора в реактор подают водяной пар в 40-70-кратном мольном избытке по отношению к бензойной кислоте. При более высоком отношении водяного пара снижается скорость реакции. В качестве окисляющего агента можно использовать молекулярный кислород или его смеси с инертными газами, предпочтительно воздуха.
Катализаторы приготавливают пропиткой носителя (оксида алюминия) в водном растворе соответствующих солей в течении 24 ч. После упаривания воды катализаторы прокаливают в течении 3,5-11 ч при 450-800оС в зависимости от компонентов катализатора. К достоинству способа относится простота приготовления катализаторов.
Предложен способ получения фенола прямым каталитическим гидроксилированием бензола. Реакция прямого введения гидроксильной группы в бензольное ядро известна не так давно. Она осуществляется путем воздействия закиси азота N2O с бензолом в присутствии катализатора на основе оксидов металлов V и VI группы периодической системы, предпочтительно V2O5 нанесенного на SiO2 в количестве от 1 до 10 масс.% (использование Al2O3 приводит к значительному разложению бензола до оксидов углерода). В данном виде реакция получения фенола малопригодна для внедрения в промышленности.
Предложенный способ синтеза фенола основан на прямом гидроксилировании бензола в присутствии закиси азота N2O и цеолитов кислотного характера, являющихся доступными, дешевыми реагентами, удобными в промышленном использовании. Применяют следующие типы цеолитов:
Предпочтительнее применять
Цеолит имеет соотношение SiO2/ Al2O3 больше 90, предпочтительно от 90 до 500. Исходный цеолит обрабатывают для повышения кислотности минеральной кислоты (соляной, серной, азотной, хлорной, фосфорной) или органической, например: трифторметан-сульфоновой или аналогичной. Концентрация кислоты обычно составляет от 0,1н до 2н. При обработке берут от 10 до 100 мл на 1 г цеолита. Закись азота используют чистую или в смеси с инертным газом, не содержащим кислорода, например: азотом. Предпочтительное молярное соотношение бензол/ N2O – от 1 до 10. Температура реакции 300-500оС, при этом смесь паров бензола с закисью азота пропускают через слой цеолита.