Реферат: Процеси окиснення вуглеводнів

RСНО + O2 ® =О + НОО·

2RООН ® RО· + RОО· + Н2 О

Остання реакція прискорюється солями металів перемінної валентності (ацетати і нафтени кобальту, марганцю та ін.):

RООН + Mn(OAс)2 ® RО· + HOMn(OAс)2

RООOН + Co(OAс)2 ® ROО· + HOCo(OAс)2

Утворення радикалів може відбуватися за рахунок окиснення гідропероксидів, альдегідів або вуглеводнів валентною формою каталізатора:

RООН + Mn3+ ® RОО· + Mn2+ + Н+

RН + Co3+ ® R· + Co2+ + Н+

Стадії продовження ланцюгу та утворення продуктів розглядалися раніше.

Обрив ланцюгу при газофазному окисненні звичайно протікає лінійно при зіткненні пероксидного радикалу зі стінкою:

НОО· ® НООадс

При рідинофазному окисненні відбувається обрив на найменш реакційно-здатних пероксидних або пероксиацильних радикалах з утворенням молекулярних продуктів.

Обрив ланцюгу може відбуватися на інгібіторах (сіркоміски з'єднання, феноли).

На практиці некаталітичне окиснення в рідкій фазі застосовують тільки при синтезі гідропероксидів і пероксикислот:

R· + O2 ROO·

ROO· + RH ROOH +R·

2ROOH RO· + ROO· + H2 O

ROOH RO· + HO·

2ROO· молекулярные продукты

Для інтенсифікації початкової стадії окиснення вигідно додавати у вихідну суміш готовий гідропероксид.

При каталітичному окисненні, наприклад альдегідів, кінетику процесу визначають такі елементарні стадії:

RСНО + Со3+ ® + Со2+ + Н+

+ О2 ® RСОOO·

RСОOO· + RСНО ® RСООOН +

RСООOН + Со2+ ® RСОO· + HO- + Со3+

2RСОOO· ® молекулярні продукти

Енергія активації при гомогенно-каталітичному окисненні вуглеводнів у рідкій фазі складає 50-84 кДж/моль у порівнянні з 105-147 кДж/моль при термічному або ініційованому окисненні.

3.5 Селективність окиснення

Селективність залежить від розвитку рівнобіжних і послідовних перетворень при утворенні цільових і побічних продуктів. Рівнобіжні перетворення можуть бути обумовлені двома факторами: реакціями по різних атомах вуглецю в молекулі вихідного реагенту або рівнобіжним утворенням речовин з різними функціональними групами. Перші реакції залежать від відносної реакційної здатності різних атомів водню при атаці пероксидним або іншим кисеньмістким радикалом. У цьому відношенні радикально-ланцюгове окиснення відрізняється порівняно високою селективністю, що залежить від малої активності пероксидних радикалів. Реакційна здатність атомів водню у третинного, вторинного і первинного атомів вуглецю відноситься приблизно як 100:10:1.

Рівнобіжне утворення речовин з різними функціональними групами (утворення спиртів і кетонов з вуглеводнів, карбонових кислот і ангідридів з альдегідів) можна регулювати, підбираючи відповідні параметри процесу.

К-во Просмотров: 301
Бесплатно скачать Реферат: Процеси окиснення вуглеводнів