Реферат: Этилен и его производные в промышленном органическом синтезе
Ближайшие гомологи этилена - пропилен и бутилены - более активны в химическом отношении, чем сам этилен. Их реакции разнообразны и протекают с большей лёгкостью, и такие углеводороды начинают всё в большей степени использоваться в промышленном органическом синтезе.
Алкирирование пропиленом бензола даст изопропилбензол (кумол), окислением которого получают фенол и ацетон. При гидратации пропилена образуется изопропиловый спирт. Процесс осуществляется в колоннах непрерывного действия при температуре 40-50°С с использованием 80-85% серной кислоты или же в присутствии жидких или твёрдых катализаторов (например, восстановленная окись вольфрама на силикагеле) - прямая
 |
??3 -?? = ??2 + ??? ??3 -????-??3
Изопропиловый спирт применяется для получения ацетона, уксусного ангидрида, диизопропилового эфира, перекиси водорода, в парфюмерной промышленности, а так же в качестве растворителя.
Хлорирование пропилена с последующей обработкой хлоропроизводных является сейчас одним из промышленных способов получения глицерина. При высокой температуре (360-400°С) в присутствии определённых катализаторов (активированный уголь) происходит замещение атомов водорода в метильной группе пропилена на хлор и получается хлористый аллил:
 |
??3 -?? = ??2 + ?l2 ??2 ?l -?? = ??2 + ?Cl
Хлористый аллил нагреванием с раствором соды при 150°С и давлением 250 атм омыляется в аллиловый спирт:
 |
2??2 ?l-??=??2 +N?2 ??3 +?2 ? 2??2 ??-??=??2 +2N??l+??2
Хлорированием аллилового спирта при низкой температуре и омылением полученного 1,2 - дихлорпропанол-3 получают глицерин
 |
??2 ??-?? = ??2 + ?l2 ??2 ??-???l-??2 ?l
 |
??2 ??-???l-??2 ?l + ??? ??2 ??-????-??2 ??
В промышленности так же осуществлено производство глицерина из акролеина присоединением к нему перекиси водорода, с последующим восстановлением глицеринового альдегида.
Главным направлением в использовании н-бутилена является его дегидрирование для получения бутадиена - 1,3 (дивинил), алкилирование, гидратация в бутиловые спирты и изомеризация в изобутилен.
Производство бутадиена из н-бутана и н-бутиленов может быть осуществлено в две стадии или в одну стадию. Дегидрирование н-бутана - процесс эндотермический:
 |
??3 -??2 -??2 -??3 ??3 -?? = ??-??3 + ?2 - 126 ???
По двустадийному способу производства исходное сырьё - бутановую фракцию предварительно подвергают ректификации и направляют на первую стадию процесса - дегидрирование н-бутана в бутилены, что осуществляется при t°=530-600°C на алюмохромовом катализаторе, активированным едким кали и окислами металлов. Для этой цели применяются трубчатые реакторы с неподвижным и движущимся слоем катализатора, а так же аппараты с кипящим слоем пылевидного катализатора. После охлаждения, сжатия и очистки из полученных продуктов выделяют фракцию, содержащую бутилены, которые направляют на вторую стадию - в адиабатический реактор, внутри которого имеется решётка со слоем катализатора. При этом идут следующие реакции
 |
??3 -??2 -?? = ??2
 |
??2 = ??-?? = ??2 + ?2 - 113 ???
СН3 -СН = СН-СН3
Для выделения чистого дивинила применяют физические и химические методы, из которых можно отметить экстракционную перегонку и поглощение водным аммиачным раствором ацетата меди (хемосорбция). Не прореагировавшие бутилены возвращаются на дегидрирование.
Для получения бутиловых спиртов на бутан-бутиленовую фракцию, выделяемую из газов крекинг - процесса, действуют серной кислотой. Применяя последовательно растворы соляной кислоты различной концентрации (55-80%), извлекают из смеси, содержащей бутаны, и все три изомерные бутилена: сначала изобутилен, как более активный изомер, а затем другие бутилены в виде соответствующих вторичных и третичного спиртов. Очистка спиртов производится ректификацией.
Изомеризация в изобутилен осуществляется пропусканием н-бутилена через контактные аппараты при t°=300°С в присутствии в качестве катализатора фосфорной кислоты, нанесённой на шамот. Изобутилен обладает большой активностью и успешно применяется в промышленности для синтеза изооктана, полиизобутиленов, для получения бутилкаучика, некоторых душистых веществ (искусственный мускус) и в ряде других производств.
Более серьёзным источником для получения изобутилена является бутилены газов крекинга и пиролиза нефти. Непосредственно из этих газов изобутилен может быть выделен ректификацией
ОSО2 ОН
½
 |
??3 -? = ??2 + ??S?2 ?? ??3 -?-??3
½ ½
СН3 СН3
изобутилсерная кислота
Изобутилен полностью извлекается из смесей с бутиленом и бутадиеном при перемешивании с 55-60%-ным раствором серной кислоты при t°= -10 ¸ -5°С в течение 2-ух часов.
Дальнейшее выделение изобутилена может быть осуществлено непосредственным разложением изобутилсерной кислоты в отгонных колоннах
ОSО2 ОН
½
 |
??3 -?-??3 ??3 -? = ??2 + ?2 S?4
½ ½
СН3 СН3
Полимеризацией изобутилена получают диизобутилен
СН2 СН3
║ ½
 |
??3 -? + ?-?? = ?-??3 ??3 -?-?? = ?-??3
½ ½ ½ ½