CH 2 = CHCH 3 + 1,5 O 2 + NH 3 в†’ CH 2 = CHCN + 3H 2 O (17)
У цьому процесі селективність утворення акрилонітрилу з пропілену - 85%. Однак побічно утворюються з пропілену синильна кислота і ацетонітрил також є товарними продуктами, що наближає корисне використання пропілену до 100% [1].
4. Синтез a-олефінів олігомеризація етилену на металокомплексні каталізаторі:
(n + 2) CH 2 = CH 2 в†’ CH 3 CH 2 (CH 2 CH < sub> 2 ) nCH = CH 2 ( 18)
З цієї реакції отримують широку фракцію О±-олефінів З 8 -С 20 . Для отримання користується попитом у виробництві миючих засобів фракції С 8 -С 10 високомолекулярні О±-олефіни піддають каталітичної ізомеризації, в результаті якої подвійний зв'язок зміщується в середню частину молекули (~ CH = CH ~). З вищих олефінів з внутрішнім розташуванням подвійного зв'язку необхідну фракцію О±-олефінів (С 8 -С 10 ) отримують по гетерогеннокаталітіческой (WO 3/ Al 2 O 3 ) реакції метатезіса з етиленом:
В
Сумарна селективність отримання необхідної фракції О± - олефінів перевищує 95% [3].
5. Новий промисловий синтез метилметакрилату з метилацетилену, що є відходом піролізних виробництв:
CH 3 C в‰Ў CH + CO + CH 3 OH в†’ C 6 H 5 CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 3 (20)
Реакція протікає при каталізі гомогенними комплексами паладію з селективністю 99% [4].
6. Виробництво оцтового ангідриду з реакції карбонилирования метилацетату при каталізі комплексами паладію:
CH 3 COOCH 3 + CO в†’ (CH 3 CO) 2 O (21)
Селективність освіти ангідриду з цієї реакції перевищує 98% [3].
Використання саме таких реакцій в промисловості є кардинальним методом вирішення проблеми створення безвідходних і маловідходних хімічних виробництв. Проблеми рекуперації відходів, пошуку шляхів їх утилізації, очищення стічних вод, містять паралельно утворюються при синтезі непотрібні і шкідливі речовини (див. реакції (1) і (2)), при цьому просто відпадають.
малотоннажна хімія: виробництво
барвників,
допоміжних речовин різного призначення,
лікарських препаратів,
вітамінів,
фотоматеріалів
реактивів
все це в Нині найбільш брудні хімічні виробництва (кількість відходів становить 100 кг на 1 кг продукції, при цьому у вище розглянутих багатотоннажних - 0,01-0,05 кг на 1 кг продукції).
Це пов'язано з:
багатостадійну синтезів;
застосуванням у них надлишку одного з реагентів без регенерації;
з широким використанням прийомів введення різних груп (Cl, NO 2 , SO 3 і т.п.) тільки для того, щоб замістити їх потім на інші;
із застосуванням методів очищення продуктів шляхом нейтралізації і підкислення з паралельним утворенням солей;
з використанням стехиометрических кількостей таких окислювачів, як перманганат або біхромат калію і т.п.
Застосування таких методів цілком припустимо в лабораторному синтезі, коли метою його є отримання бажаного продукту в якомога коротший термін.
Промислової реалізацією багатостадійних малотоннажних процесів займалися інженери-технологи спільно з хіміками-синтетики, які отримували необхідний продукт у лабораторії. У результаті були створені виробництва, схожі на укрупнені лабораторні установки з тією ж хімічною основою і тими ж відходами. Фахівці в області каталізу в більшості своїй не знають проблем тонкого органічного синтезу, оскільки не стикалися з ними ні під час своєї творчої діяльності, ні в період навчання. Коригування навчальних планів підготовки фахівців з метою поглиблення інженерної освіти у хіміків та хімічного у інженерів, в тому числі і більш глибоке розгляд питань хімічної технології в шкільному курсі хімії, безсумнівно, приведе в перспективі до прогресивних зрушень у галузі підвищення ефективності хімічних виробництв. Яке величезне поле діяльності відкривається тут для вдосконалення малотоннажних хімічних процесів, показують нечисленні, але ефектні приклади недавнього успішного застосування останніх досягнень в каталізі для вдосконалення промислового виробництва продуктів тонкого органічного синтезу.
Серед них розглянемо нові процеси синтезів алкиламиномеркаптобензотиазолов (компонентів гумових сумішей), п -фенілендіаміну (напівпродукту полімерної хімії та хімії барвників) та ібупрофену (препарату для лікування ревматизму) [4].
А) Синтез алкиламиномеркаптобензотиазолов
Традиційний многоотходний шлях синтезу алкила...
