Получение аллилового спирта гидролизом хлористого аллила
Рефераты >> Химия >> Получение аллилового спирта гидролизом хлористого аллила

Процесс можно вести как периодически, так и непрерывно.

Синтез Вогна [52]

Вогн получал смесь аллилового спирта, пропионового альдегида, аллилацетата и других изомеров пиролизом моноацетата пропиленгликоля при 425-525°.

Синтез проводили в пустых и заполненных насадкой трубках. Конденсированные пары фракционировали и для получения аллилового спирта гидролизовали фракцию, кипящую ниже 110 °С.

Синтез Баллара [38]

Баллар и его сотрудники получали аллиловый спирт из этилового спирта и пропенальдегида.

Пары этилового спирта и пропенальдегида в отношении 2,3: 1 пропускали над смесью некальцинированных окисида магния и окисида цинка со скоростью 0,099 моль на 100 мл катализатора в минуту; выход аллилового спирта при 391- 401° составлял 77,5%.

Электролиз пропенальдегида

На предприятиях фирмы British Celanese, Ltd. аллиловый спирт получают пропусканием постоянного тока через электролизер с амальгамированным свинцовым катодом. Электролит содержал 25 частей пропенальдегида, 825 частей 5%-ной серной кислоты и по 2 части сульфата двухвалентного железа, ацетата цинка и гидрохинона. При плотности тока на катоде 0,0128 а/см2 и температуре 25° из анодного пространства спустя 5 час отгоняли 50% аллилового спирта.

Окисление пропилена в водном растворе уксусной кислоты [54]

Данный способ получения аллилового спирта основан на окислении

пропилена в водном растворе уксусной кислоты в присутствии катализатора при температуре 50 - 250 °С, водном гидролизе полученного аллилацетата в жидкой фазе в присутствии кислого катализатора при температуре 50 - 150 °С и давлении 1 - 10 атм с последующим выделением целевого продукта известными приемами. Выход целевого продукта до 90%.

С целью упрощения процесса в А. С. [54] предлагается проводить водный гидролиз аллилацетата в жидкой фазе при температуре 150—350 °С, предпочтительно при 170 – 250 °С, при давлении не ниже 5 атм. и молярном соотношении между аллилацетатом и водой, равном 1:1 — 1:10, желательно 1 : 2—1 : 5 [54].

Предлагаемый способ более прост, чем известный способ изомеризации окиси пропилена, так как не требует применения катализатора, исключает стадию нейтрализации реакционной смеси и регенерацию катализатора. Кроме того, процесс сопровождается образованием незначительного количества побочных продуктов, поскольку уксусная кислота и аллилацетат не полимеризуются в данном случае.

1.2 Обоснование выбора реакции

В 1941 году были опубликованы работы американского учёного Вильямса, разработавшего очень интересный метод получения глицерина из пропилена через хлористый аллил и аллиловый спирт. Этот метод основан на открытой в 1936 году реакции взаимодействия пропилена с хлором при высоких температурах [39].

В настоящее время это наиболее дешевый и простой способ получения аллилового спирта. Для реакции характерны не очень высокие температуры, по сравнению с методом получения изомеризацией окиси пропилена (250 ˚С), и большой выход продукта.

Хлористый аллил омыляют разбавленным раствором щелочи при 150—160 °С и 15 атм.:

.

Выход аллилового спирта, считая на хлористый аллил, составляет 88%; побочно образуется до 9% диаллилового эфира:

2CH2=CH—CH2Cl+H2O (CH2=CH—CH2)2O+2HCl.

Гидролиз хлористого аллила в аллиловый спирт можно проводить также в кислом растворе в присутствии хлористого метилена СН2Сl2; в этом случае выход аллилового спирта составляет 85 - 90%. Но эта реакция не выгодна из экономических соображений.

Промышленным методом получения аллилового спирта является синтез из хлористого аллила, по сравнению с изомеризацией оксида пропилена, протекающей по схеме:

О

,

так как он не требует столь высокой температуры – 250 °С, хотя при таком синтезе выход спирта достаточно высок. При этом катализатор осмоляется. Необходимо отработанный катализатор периодически обрабатывать воздушно - азотной смесью или инертной жидкостью. В результате проведение процесса по непрерывной схеме затруднено.

Также, широко используемым является селективное гидрирование акролеина или пропаргилового спирта над палладием. Аллиловый спирт образуется при действии на акролеин водорода в момент выделения:

Однако такой синтез сопровождается большими потерями акролеина, обусловленными его низкой стабильностью, коротким сроком действия катализатора, вследствие образования полимеров на его поверхности и большим избытком алкоголя как восстанавливающего агента.

Также такой синтез сопровождается большими потерями акролеина, обусловленными его низкой стабильностью, коротким срок действия катализатора, вследствие образования полимеров на его поверхности и большим избытком алкоголя как восстанавливающего агента.

Таким образом, для дальнейших расчетов выбран метод замещение атома галогена на гидроксил – гидролиз хлористого аллила.

1.3 Анализ основной реакции

Реакция протекает по схеме:

1.3.1 Физические свойства реагентов и продуктов реакции

Физические свойства реагентов и продуктов реакции взяты из справочников [6,7,8,9] и представлены в табл. 1.

Таблица 1

Физические свойства реагентов

Вещество

Молеку-лярная масса, г/моль

Фазовое

состояние

Плотность,

d, г/см3

Ткип,

Тпл,

Растворимость

В воде

В других средах

Хлористый аллил

76,5

бесцветная

жидкость, обладающая слезоточи-вым действием

0,938

44,6

-136,4

раств.

сп, этил. эфир, бензол

Вода

18

жидкость без цвета и запаха

1

(при 4˚С)

100

0

-

Этил. спирт, метил. Спирт, глиц, ацетон

Аллиловый спирт

61

Бесцв. жид. с резким запахом

0,852

96,9

-129

хорошо раств.

хорошо раств.

Соляная кислота

36,5

бесцветная жидкость

1,64

-84

-112

хорошо раств.

Этил. спирт, этил. эфир, бензол


Страница: