Оксосинтез
Первый важный промышленный синтез альдегидов и спиртов по реакции СО и Н2 с олефинами был открыт в 1939 г О. Рёленом. Процесс получил название “оксосинтез” (oxo-process), а реакцию синтеза альдегидов называют реакцией гидроформилирования, например:
(1)
В реакции используют этилен, пропилен, изобутилен, стирол и высшие a-олефины (для получения высших спиртов нормального строения). Процесс проводят в органических растворителях или в жидких олефинах.
Первым катализатором процесса были комплексы кобальта, а в качестве исходного комплекса использовали кластер Co2(CO)8. Стадии процесса – типичные реакции для металлокомплексного катализа.
Основные формы катализатора в растворе – HCo(CO)4 и C2H5COCo(CO)4.
Процесс требует высокой температуры ~ 150оС и, следовательно, высокого давления (> 30 атм) для предотвращения распада термически неустойчивых комплексов Со. Критическое давление Р > 10 атм при 120оС. Строгая кинетическая модель этого сложного процесса пока не получена. Отмечено сильное торможение оксидом углерода и важная роль координационно-ненасыщенных комплексов HCo(CO)3 и C2H5COCo(CO)3. Экспериментально полученное кинетическое уравнение (2)
(2)
превращается в уравнение (3), описывающее процесс в узком интервале РСО
, (3)
где n ³ 2.
В ходе реакции имеет место частичное гидрирование альдегидов до спиртов. Важным показателем процесса является соотношение альдегидов нормального (n) и изостроения (i). С целью повысить соотношение n/i и смягчить условия процесса исследовали другие каталитические системы (см. таблицу).
Таблица. Катализаторы оксосинтеза.
|
Условия, показатели |
HCo(CO)4 |
HCo(CO)3L L – PBu3 |
HRh(CO)L3 L – PPh3 |
|
T, oC |
12 –160 (опт. 150) |
160–200 |
80–120 |
|
Р, атм |
200–350 |
50–100 |
15–50 |
|
Альдегиды, % |
87 |
– |
96 |
|
Спирты, % |
10 |
80 |
– |
|
n/i |
80:20 |
88:12 |
92:8 |
|
Алканы, % |
1 |
15 |
2 |
Наиболее мягкие условия проведения процесса установлены для комплексов Rh(I), которые более, чем в 104 раз активнее карбонильных комплексов Со. В случае комплексов Rh(I) кинетическое уравнение (4) заметно отличается от уравнения (3)
Смотрите также
Влияние углекислого газа
Деятельность
человека достигла уже такого уровня развития, при котором её влияние на природу
приобретает глобальный характер. Природные системы - атмосфера, суша, океан, -
а также жиз ...
Использование альтернативных источников энергии
Во второй половине ХХ столетия перед
человечеством восстала глобальное проблема – это загрязнение окружающей среды
продуктами сгорания органического топлива. Даже если рассматривать отдельно ...