Технология синтеза акриловой кислоты из пропана. Непредельные кислоты

Урок №39. Получение и применение карбоновых кислот. Краткие сведения о непредельных карбоновых кислотах – ХиМуЛя.com

Технология синтеза акриловой кислоты из пропана. Непредельные кислоты

Получение карбоновых кислот

I. Впромышленности

1. Выделяют из природных продуктов

(жиров,восков, эфирных и растительных масел)

2. Окисление алканов:                    

2CH4 + + 3O2t,kat → 2HCOOH + 2H2O

метан                       муравьиная  кислота                                          

2CH3-CH2-CH2-CH3+ 5O2  t,kat,p →  4CH3COOH+ 2H2O

            н-бутан                                      уксусная кислота

3. Окисление алкенов:                       

CH2=CH2+ O2 t,kat → CH3COOH

этилен                                 

СH3-CH=CH2 + 4[O]   t,kat→  CH3COOH + HCOOH (уксусная кислота+муравьиная кислота)

4. Окисление гомологов бензола(получение бензойной кислоты):

C6H5-CnH2n+1 + 3n[O]      KMnO4,H+→     C6H5-COOH + (n-1)CO2 + nH2O      

5C6H5-CH3+ 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5C6H5-COOH+ 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O

  толуол                                                бензойная кислота 

5. Получение муравьиной кислоты:                    

1стадия: CO+ NaOH  t,p → HCOONa (формиат натрия – соль)

2 стадия:   HCOONa + H2SO4 → HCOOH+ NaHSO4   

6. Получение уксусной кислоты:                     

CH3OH + CO t,p →   CH3COOH

Метанол

II. Влаборатории

1. Гидролиз сложныхэфиров:

2. Из солей карбоновыхкислот:

 R-COONa + HCl → R-COOH + NaCl

3. Растворением ангидридовкарбоновых кислот в воде:

(R-CO)2O + H2O → 2 R-COOH 

4. Щелочной гидролизгалоген производных карбоновых кислот:

III. Общиеспособы получения карбоновых кислот 

1. Окисление альдегидов: 

R-COH + [O] → R-COOH

Например,реакция «Серебряного зеркала» или окисление гидроксидом меди (II) – качественные реакции альдегидов 

2. Окисление спиртов:

R-CH2-OH + 2[O] t,kat → R-COOH + H2O

3. Гидролиз галогензамещённыхуглеводородов, содержащих три атома галогена у одного атома углерода.

4. Из цианидов (нитрилов) – способпозволяет наращивать углеродную цепь:

СH3-Br + Na-C≡N → CH3-CN + NaBr 

CH3-CN – метилцианид ( нитрил уксусной кислоты)                           

СH3-CN + 2H2O t → CH3COONH4

                                   ацетатаммония 

CH3COONH4+ HCl → CH3COOH + NH4Cl

5.ИспользованиереактиваГриньяра              

R-MgBr + CO2 →   R-COO-MgBr  H2O → R-COOH +Mg(OH)Br

ПРИМЕНЕНИЕКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 

Муравьинаякислота– в медицине – муравьиный спирт (1,25% спиртовой раствор муравьиной кислоты), впчеловодстве, в органическом синтезе, при получении растворителей иконсервантов; в качестве сильного восстановителя.

Уксусная кислота – в пищевой ихимической промышленности (производство ацетилцеллюлозы, из которой получаютацетатное волокно, органическое стекло, киноплёнку; для синтеза красителей,медикаментов и сложных эфиров). В домашнем хозяйстве как вкусовое и консервирующеевещество.

Маслянаякислота– для получения ароматизирующих добавок, пластификаторов и флотореагентов. 

Щавелеваякислота– в металлургической промышленности (удаление окалины).

Стеариновая C17H35COOHи пальмитиноваякислота C15H31COOH – вкачестве поверхностно-активных веществ, смазочных материалов вметаллообработке.

ОлеиноваякислотаC17H33COOH – флотореагент и собиратель при обогащении рудцветных металлов.

Отдельные представители

одноосновных предельныхкарбоновых кислот

Муравьиная кислота впервые былавыделена в XVII веке из красных лесных муравьев. Содержится также в соке жгучейкрапивы. Безводная муравьиная кислота – бесцветная жидкость с острым запахом ижгучим вкусом, вызывающая ожоги на коже.

Применяется в текстильнойпромышленности в качестве протравы при крашении тканей, для дубления кож, атакже для различных синтезов.
Уксуснаякислота широко распространена в природе – содержится в выделенияхживотных (моче, желчи, испражнениях), в растениях (в зеленых листьях).

Образуется при брожении, гниении, скисании вина, пива, содержится в кисломмолоке и сыре. Температура плавления безводной уксусной кислоты + 16,5°C,кристаллы ее прозрачны как лед, поэтому ее называют ледяной уксусной кислотой.Впервые получена в конце XVIII века русским ученым Т. Е. Ловицем. Натуральныйуксус содержит около 5% уксусной кислоты.

Из него приготовляют уксуснуюэссенцию, используемую в пищевой промышленности для консервирования овощей,грибов, рыбы. Уксусная кислота широко используется в химической промышленностидля различных синтезов. 

Представители ароматических инепредельных карбоновых кислот

Бензойная кислота  C6H5COOH – наиболее важный представительароматических кислот. Распространена в природе в растительном мире: вбальзамах, ладане, эфирных маслах.

В животных организмах она содержится впродуктах распада белковых веществ. Это кристаллическое вещество, температураплавления 122°C, легко возгоняется. В холодной воде растворяется плохо.

Хорошорастворяется в спирте и эфире.

Ненасыщенныенепредельные кислоты с одной двойной связью в молекуле имеют общуюформулу CnH2n-1COOH.

Высокомолекулярные непредельные кислоты частоупоминаются диетологами (они называют их ненасыщенными). Самая распространеннаяиз них – олеиновая СН3–(СН2)7–СН=СН–(СН2)7–СООНили C17H33COOH. Она представляет собой бесцветную жидкость,затвердевающую на холоде.

Особенно важны полиненасыщенные кислоты с несколькими двойными связями: линолеваяСН3–(СН2)4–(СН=СН–СН2)2–(СН2)6–СООНили C17H31COOH с двумя двойными связями, линоленоваяСН3–СН2–(СН=СН–СН2)3–(СН2)6–СООНили C17H29COOH с тремя двойными связями и арахидоновая СН3–(СН2)4–(СН=СН–СН2)4–(СН2)2–СООНс четырьмя двойными связями; их часто называют незаменимыми жирными кислотами.Именно эти кислоты обладают наибольшей биологической активностью: они участвуютв переносе и обмене холестерина, синтезе простагландинов и других жизненноважных веществ, поддерживают структуру клеточных мембран, необходимы для работызрительного аппарата и нервной системы, влияют на иммунитет. Отсутствие в пищеэтих кислот тормозит рост животных, угнетает их репродуктивную функцию,вызывает различные заболевания. Линолевую и линоленовую кислоты организмчеловека сам синтезировать не может и должен получать их готовыми с пищей (каквитамины). Для синтеза же арахидоновой кислоты в организме необходима линолеваякислота. Полиненасыщенные жирные кислоты с 18 атомами углерода в виде эфировглицерина находятся в так называемых высыхающих маслах – льняном, конопляном,маковом и др. Линолевая кислота   C17H31COOH и линоленоваякислота   C17H29COOH входят в составрастительных масел. Например, льняное масло содержит около 25% линолевойкислоты и до 58% линоленовой.

Сорбиновая (2,4-гексадиеновая)кислота СН3–СН=СН–СН=СНСООН была получена из ягод рябины (на латыни– sorbus). Эта кислота – прекрасный консервант, поэтому ягоды рябины неплесневеют.

Простейшая непредельная кислота, акриловаяСН2=СНСООН, имеет острый запах (на латыни acris – острый,едкий). Акрилаты (эфиры акриловой кислоты) используются для полученияорганического стекла, а ее нитрил (акрилонитрил) – для изготовлениясинтетических волокон. 

Называя вновь выделенные кислоты, химики,нередко, дают волю фантазии. Так, название ближайшего гомолога акриловойкислоты, кротоновой  

СН3–СН=СН–СООН, происходитвовсе не от крота, а от растения Croton tiglium, из масла которого онабыла выделена. Очень важен синтетический изомер кротоновой кислоты – метакриловаякислота СН2=С(СН3)–СООН, из эфира которой(метилметакрилата), как и из метилакрилата, делают прозрачную пластмассу –оргстекло.

Непредельные карбоновые кислотыспособны к реакциям при­соединения: 

СН2=СН-СООН+ Н2   →  СН3-СН2-СООН

СН2=СН-СООН+ Сl2  →   СН2Сl-СНСl-СООН

ВИДЕО:

Взаимодействие бромной воды с олеиновой кислотой

СН2=СН-СООН+ HCl  →  СН2Сl-СН2-СООН

СН2=СН-СООН+ Н2O  → НО-СН2-СН2-СООН

Две последниереакции протекают против правила Марковникова. 

Непредельныекарбоновые кислоты и их производные способ­ны к реакциям полимеризации.

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/10-klass---tretij-god-obucenia/urok-no39-polucenie-i-primenenie-karbonovyh-kislot-kratkie-svedenia-o-nepredelnyh-karbonovyh-kislotah

Акриловая кислота

Технология синтеза акриловой кислоты из пропана. Непредельные кислоты

Акриловая кислота (пропеновая кислота, этенкарбоновая кислота) СН2=СНСООН— простейший представитель одноосновных непредельных карбоновых кислот.

  • 1 Физические свойства
  • 2 Синтез
  • 3 Химические свойства
  • 4 Применение
  • 5 Безопасность
  • 6 Примечания
  • 7 См. также
  • 8 Литература

Физические свойства

Акриловая кислота представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, растворимую в воде и органических растворителях Синтез

Для синтеза акриловой кислоты применяют парофазное окисление пропилена кислородом воздуха на висмутовых, кобальтовых или молибденовых катализаторах: CH2=CHCH3 O2 CH2=CHCOOH

Раньше использовалась реакция взаимодействия ацетилена, оксида углерода (II) и воды: HCCH CO H2O CH2=CHCOOH

или кетена с формальдегидом: CH2=C=O HCHO CH2=CHCOOH

Компанией Rohm and Haas разрабатывается технология синтеза акриловой кислоты из пропана. Химические свойства

Обладает химическими свойствами карбоновых кислот: взаимодействует с активными металлами, основаниями, с солями более слабых кислот с образованием солей, со спиртами с образованием сложных эфиров.

Акриловая кислота образует соли, хлорангидрид, ангидриды, сложные эфиры, амиды и пр. Она вступает в реакции присоединения, характерные для этиленовых углеводородов. При действии амальгамы натрия в водном растворе и гидрировании в жидкой фазе в присутствии Ni, Pt, Pd в пропионовую кислоту.

Присоединение протонных кислот, воды и NH3 происходит против правила Марковникова с образованием замещённых производных. Как диенофил акриловая кислота участвует в диеновом синтезе.

Конденсируется с солями арилдиазония (реакция Меервейна): n-ClC6H4N2Cl CH2=CHCOOH n-ClC6H5CH=CHCOOH N2

При УФ-облучении или в кислых водных растворах (рН=1), а также в присутствии инициаторов полимеризации образует полиакриловую кислоту (n). Применение

Для предотвращения полимеризации при хранении добавляют ингибитор— гидрохинон. Перед использованием перегоняют с особой осторожностью— возможна взрывоподобная полимеризация.

Акриловая кислота и её производные используются при производстве акриловых эмульсий для лакокрасочных материалов, пропитки тканей и кожи, в качестве сырья для полиакрилонитрильных волокон и акрилатных каучуков, строительных смесей и клеев.

Значительная часть акриловой кислоты используется также при производстве суперабсорбентов. В производстве полимеров широко применяют сложные эфиры акриловой и метакриловой кислот, главным образом метиловые эфиры: метилакрилат и метилметакрилат.

Безопасность

Акриловая кислота сильно раздражает кожные покровы. Раздражает слизистую оболочку глаз (порог раздражающего действия 0,04мгл). При попадании в глаза вызывает сильные ожоги роговицы глаза и может вызвать необратимые повреждения.

Вдыхание паров может вызвать раздражение дыхательных путей, головную боль, при больших концентрациях или экспозиции— отёк лёгких. Хотя наличие запаха ещё не означает какой-либо угрозы здоровью, необходим мониторинг воздуха. Предельно допустимая концентрация составляет 5 мгм.

Примечания

  • Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. I, N.Y.-, 1978, p. 330-54. А.В.Девекки.
  • Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник Л.: Химия, 1977 стр. 121

См.

также

  • Акрилаты
  • Акролеин
  • Акрилонитрил
  • Метакриловая кислота

Литература

  • Химическая энциклопедия Редкол.: Кнунянц И.Л. и др..— М.: Советская энциклопедия, 1988.— Т.1 (Абл-Дар).— 623с.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Этилкарбоновая_кислота

All Rights Reserved. Связь с редакцией

Коммерческое предложение по информационному сотрудничеству (размещение материалов на коммерческой основе, пиар сопровождение, конфликтный пиар, журналистские расследования, мониторинг информации)

Данный сайт работает как социальный блог, открытая социальная площадка где каждый может опубликовать свои материалы, многие материалы приходят на почту и публикуются администрацией сайта после модерации.

В связи с эти возможны некорректное отображение источника текста или графики, если Ваши авторские права или права на торговую марку (товарный знак) нарушены, просим извинения, указывайте о данных нарушениях нам на почту E-mail: centerpr2017@yandex.ru и мы немедленно исправим это недоразумение.

Администрация сайта не несёт ответственость за материалы побликуемые у нас на форумах, а также за комментарии читателей. Спасибо.

Эксклюзив на коммерческое размещение материалов (текстов), а также на размещение СЕО материалов на старых проиндексированных линках и комплексное информационное обслуживание PR-агенция “ЦЕНТР PR”. Контакты: centerpr2017@yandex.ru

Источник: http://standard.in.ua/novosti-ukrainy/item/11038-1453255947

Мед-Центр Здоровье
Добавить комментарий