Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Куме́новий ме́тод (кумо́льний ме́тод) — промисловий метод синтезу фенолу C6H5OH із бензену і пропілену. Метод полягає у реакції вихідних речовин із утворенням кумену (ізопропілбензену), котрий внаслідок окиснення розщеплюється на фенол та ацетон, інший промислово важливий продукт:
Вперше цей спосіб синтезу був розроблений у 1942 році в таборі ГУЛАГ латвійським хіміком під керівництвом . У західній науковій літературі метод має назву процес Хока (англ. Hock process), за ім'ям [de], який запропонував аналогічний спосіб синтезу фенолу у 1944 році.
Куменовий метод є основним способом отримання фенолу у промислових масштабах — на нього припадає близько 95 % світового виробництва.
Окрім самого фенолу, за цим методом можна отримати й інші феноли, такі як нафтоли та гідрохінон.
Стадії синтезу
Алкілювання бензену
Сполучення бензену та пропілену відбувається за реакцією алкілювання Фріделя—Крафтса у присутності ортофосфатної кислоти:
Окиснення
Окиснення кумену здійснюється шляхом його реакції із киснем повітря. Взаємодія проводиться у барботажному реакторі за тиску від атмосферного до 700 кПа та температури 80—120 °C. Каталізатором реакції виступають солі кобальту.
Побічними продуктами реакції окиснення є ацетофенон і . Другий дегідратується на наступній стадії до альфа-метилстирену, котрий відділяється для подальшого гідрування до кумену і повертається у цикл виробництва.
До ймовірних забруднювачів гідропероксиду належать метанол і непрореагований кумен, які відокремлюються дією адсорбентів типу активованого вугілля. Концентрація отриманого на цій стадії гідропероксиду варіюється у межах 20—40 %, а за рахунок вакуумної дистиляції цей показник вдається підвищити до 65—90 %.
Розщеплення
Стадія розщеплення гідропероксиду кумену проводиться за температури 100 °C у реакторах із теплообмінниками, оскільки реакція протікає дуже швидко і є сильно екзотермічною (енергетичний ефект реакції — 252 кДж/моль)
У кислому середовищі, яке створює 40 % сульфатна кислота і невелика кількість каталізатору (на рівні мільйонних масових часток), протонований гідропероксид втрачає молекулу води. Внаслідок ця частинка перегруповується у карбокатіон, котрий приєднує втрачену молекулу води, утворюючи напівацеталь. Ацеталь розпадається у кислому середовищі на фенол та ацетон:
Разом зі стадією окиснення етап розщеплення має основне значення при оцінці ефективності виробництва. Зокрема, одному кілограму кумену, отриманому після першої стадії, відповідає близько 0,75 кг кінцевого фенолу і 0,46 кг ацетону. Вихід фенолу за двома кінцевими стадіями перевищує 98 %, а загальний вихід фенолу за цим методом сягає 96 %.
Примітки
- Hock, H., Lang, S. Autoxydation von Kohlenwasserstoffen, IX. Mitteil.: Über Peroxyde von Benzol-Derivaten // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. — 1944. — Т. B77 (17 липня). — С. 257–264. — DOI:. (нім.)
Джерела
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Куменовий метод |
- Wallace, J. Phenol // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — . — DOI: (англ.)
- Weber Manfred, Weber Markus, Kleine-Boymann, M. Phenol // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — DOI: (англ.)
- Травень В. Ф. Органическая химия. Учебник для вузов. — М. : ИКЦ «Академкнига», 2006. — Т. 2. — С. 59—60. — . (рос.)
- Чирва В. Я., Ярмолюк С. М., Толкачова Н. В., Земляков О. Є. Органічна хімія. — Львів : БаК, 2009. — 996 с. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kume novij me tod kumo lnij me tod promislovij metod sintezu fenolu C6H5OH iz benzenu i propilenu Metod polyagaye u reakciyi vihidnih rechovin iz utvorennyam kumenu izopropilbenzenu kotrij vnaslidok okisnennya rozsheplyuyetsya na fenol ta aceton inshij promislovo vazhlivij produkt Vpershe cej sposib sintezu buv rozroblenij u 1942 roci v tabori GULAG latvijskim himikom pid kerivnictvom U zahidnij naukovij literaturi metod maye nazvu proces Hoka angl Hock process za im yam de yakij zaproponuvav analogichnij sposib sintezu fenolu u 1944 roci Kumenovij metod ye osnovnim sposobom otrimannya fenolu u promislovih masshtabah na nogo pripadaye blizko 95 svitovogo virobnictva Okrim samogo fenolu za cim metodom mozhna otrimati j inshi fenoli taki yak naftoli ta gidrohinon Stadiyi sintezuAlkilyuvannya benzenu Spoluchennya benzenu ta propilenu vidbuvayetsya za reakciyeyu alkilyuvannya Fridelya Kraftsa u prisutnosti ortofosfatnoyi kisloti Okisnennya Okisnennya kumenu zdijsnyuyetsya shlyahom jogo reakciyi iz kisnem povitrya Vzayemodiya provoditsya u barbotazhnomu reaktori za tisku vid atmosfernogo do 700 kPa ta temperaturi 80 120 C Katalizatorom reakciyi vistupayut soli kobaltu Pobichnimi produktami reakciyi okisnennya ye acetofenon i Drugij degidratuyetsya na nastupnij stadiyi do alfa metilstirenu kotrij viddilyayetsya dlya podalshogo gidruvannya do kumenu i povertayetsya u cikl virobnictva Do jmovirnih zabrudnyuvachiv gidroperoksidu nalezhat metanol i neproreagovanij kumen yaki vidokremlyuyutsya diyeyu adsorbentiv tipu aktivovanogo vugillya Koncentraciya otrimanogo na cij stadiyi gidroperoksidu variyuyetsya u mezhah 20 40 a za rahunok vakuumnoyi distilyaciyi cej pokaznik vdayetsya pidvishiti do 65 90 Rozsheplennya Stadiya rozsheplennya gidroperoksidu kumenu provoditsya za temperaturi 100 C u reaktorah iz teploobminnikami oskilki reakciya protikaye duzhe shvidko i ye silno ekzotermichnoyu energetichnij efekt reakciyi 252 kDzh mol U kislomu seredovishi yake stvoryuye 40 sulfatna kislota i nevelika kilkist katalizatoru na rivni miljonnih masovih chastok protonovanij gidroperoksid vtrachaye molekulu vodi Vnaslidok cya chastinka peregrupovuyetsya u karbokation kotrij priyednuye vtrachenu molekulu vodi utvoryuyuchi napivacetal Acetal rozpadayetsya u kislomu seredovishi na fenol ta aceton Razom zi stadiyeyu okisnennya etap rozsheplennya maye osnovne znachennya pri ocinci efektivnosti virobnictva Zokrema odnomu kilogramu kumenu otrimanomu pislya pershoyi stadiyi vidpovidaye blizko 0 75 kg kincevogo fenolu i 0 46 kg acetonu Vihid fenolu za dvoma kincevimi stadiyami perevishuye 98 a zagalnij vihid fenolu za cim metodom syagaye 96 PrimitkiHock H Lang S Autoxydation von Kohlenwasserstoffen IX Mitteil Uber Peroxyde von Benzol Derivaten Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 1944 T B77 17 lipnya S 257 264 DOI 10 1002 cber 1944077032 nim DzherelaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Kumenovij metod Wallace J Phenol Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 4th New York John Wiley amp Sons 2004 ISBN 978 0 471 48517 9 DOI 10 1002 0471238961 1608051423011212 a01 pub2 angl Weber Manfred Weber Markus Kleine Boymann M Phenol Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry 6th Weinheim Wiley VCH 2005 DOI 10 1002 14356007 a19 299 pub2 angl Traven V F Organicheskaya himiya Uchebnik dlya vuzov M IKC Akademkniga 2006 T 2 S 59 60 ISBN 5 94628 068 6 ros Chirva V Ya Yarmolyuk S M Tolkachova N V Zemlyakov O Ye Organichna himiya Lviv BaK 2009 996 s ISBN 966 7065 87 4