S.IJ.2. Przykłady procesów przemysłowych
Kondoma c Ja a Ido Iowa
Kondensacjo a 1 d o 1 o w a joat roskeją zachodzący
■lfdzy dwiema cząsteczkami aldehydu w erodowieku słabo alkalicznym. Ule-qają jej aldehydy zawierające atomy wodoru w pozycji a, tj. przy atomie węgla związanym z grupą karbonylową. Te atomy wodoru pod wpływem katalizatorów zasadowych odszczepiają sig przejściowo jako protony, co ułatwia połączenie dwóch cząsteczek aldehydu i utworzenie aldehydoalkoholu (al-dolu). Ważne znaczenie przemysłowe ma kondensacja aldolowa aldshydu n--masłowego stanowiąca pośredni etap przy wytwarzaniu 2-etyloheksanolu-l.
Walne znaczenie przemysłowe ma równiet kondensacja aldolowa aldshydu octowego przebiegająca z utworzeniem aldehydu 0-hydroksymaslowago, który zwyczajowo nazywa sig acetaldolem:
CMpCMO • CHjCHO 8f||! CMa-CH-CHa-CHO AH—113 kJ/mol
OH
Dineryzacjg aldehydu octowego prowadzi sig w temperaturze nie przekraczającej 20°C, w środowisku 0,2-procentowego roztworu NoOH. Reakcja jest egzotermiczna, wymagane jest sprawne chłodzenie środowiska reakcyjnego (w przeciwnym razie JuZ w temp. ok. 30°C tworzą sig polimeryczne żywice aldolowe, a w Jeszcze wyższych temperaturach następuje odwodnienie acet-aldolu do aldehydu krotonowego). Reaktor wykorzystywany w procesie jest aparatem typu "rura w rurze” • - zewnętrznymi rurami przepływa woda chłodząca, a wewnętrznymi reagenty. Reakcja kondensacji aldolowej nie zachodzi do koAca, ale właściwie ustaje, gdy ok. 2/3 aldehydu octowego ulegnie przareagowaniu. Wtedy mieszaninę reakcyjną usuwa sig z reaktora, gdyż kontynuowanie procasu prowadzi do obniżenia wydajności wskutek tworzenia się produktów ubocznych o większym stopniu kondensacji. Przyczyną takiego biegu procesu jest reakcja powstającego acetaldolu z nie przere-agowanym jeszcze aldehydem, w której wyniku wytwarza sig związek typu acetalowego. Związek ten rozkłada się podczas destylacji produktów reakcji. Mieszaninę poreakcyjną zadaje się w mieszalniku kwasem fosforowym do pH ok. 6,0. Po odsączeniu wykrystalizowanej soli surową mieszaninę acetaldolu i aldehydu octowego poddaje się rektyfikacji pod zmniejszonym ciśnieniem odbierając ze szczytu kolumny aldehyd octowy, który zawraca się do procesu. Z dolnej części kolumny spływa techniczny acetaldol o składzie i 65% acetaldolu, 25% wody, 5% aldehydu octowego, 2% aldehydu krotonowego i 3% innych produktów ubocznych. Mieszaninę tę bez dalszego rozdzielania wykorzystuje się jako produkt pośrsdni do różnych syntez. Kle magazynu jo się jej, lecz przeznacza bezpośrednio do przerobu, gdyt acetaldol nie jest trwały. Szybko ulega di- i trimeryzacji przybierając poateó lepkiej cieczy.
otrzymywanie pentaerytryta przez kondensację aldehydu mrówkowego
s aldehydem octowym
Pentaerytryt otrzymuje się w reakcji aldehydu octowego z formaliną S roztworze alkalizowanym ługiem sodowym lub mlekiem wapiennym. Jako produkt pośredni tworzy się aldehyd trifhydrokaymetylojoctowy, który niezwłocznie ulega redukcji do pentaerytrytu, utleniając kolejną cząsteczkę aldehydu mrówkowego do kwasu (w reakcji Canizzaro)!
Co (oh), f*" H,0 ?’0M
3 HCHO ♦ CHjCHO ■ —» H0CHa-C-CH0 jggg j HOCHj-C-CMjOM
CHaOH CM,OH
• HCOOH ś*— f2 kJ/mol
Reakcję przeprowadza się w nieznacznie podwyższonej temperaturze. Mieszaninę poreakcyjną zobojętnia się kwasem siarkowym, po czym zetęia przez odpędzanie wody pod zmniejszonym ciśnieniem. Kolejno wykryetsl;zo-wują sole, a po ich odsączeniu i ostudzeniu roztworu - surowy penc«try-tryt. Oczyszczanie produktu od ubocznie powstających substancji wiekowych i dipsntaarytrytu następuj# przez kilkakrotną frakcjonowaną krystalizację.
Otrzymywania blsfenolu A przez kondensację acetonu s fenolem
Otrzymywani# biafenolu A (dian, 2,2*-dl(p-hydrokeyfenylo)pr©i>*a| I acetonu i fenolu naatgpojo w wyniku kondeaeacji odwodniającej prowadzonej w środowisku kwasowymi
OM * HjO
Dawne metody eyntezy dianu polegały na kondensacji subetratow ■ środowisku 70-procentowego kwasu sierkowago lub stężonego kwasu solnego, w obecności,niewielkich ilości związków tiolowych (kwas tioglikolowy czy markaptan metylowy). W pierwszym przypadku wyodrębniania czystego produktu z mieszaniny poreakcyjnaj wymagało wielu zlotomych operacji. ■ drugim największą trudnością byle korozja aparatury wywolaaa przez agresywny chlorowodór.
Nowoczesna metoda produkcji dianu wykorzystuje jako katalizator ■ tionit sulfonowy zawierający aktywna grupy -SOaH. | tym przypadku oddzielenie stałego katalizatora od ciekłej mieszaniny poreakcyjnej jest bardzo łatwa, a środowisko reakcyjna nia powoduje korozji aparatury. I ZCh -Blachownia”, gdzie pod koniec lat siedemdziesiątych wybudowano nowoczesną wytwórnię dianu, jako katalizator w syntezie zastosowano sulfonowy katlonit o strukturze talowej, o nazwie handlowej Wofatit IM pro-
628