Реакция - изобутан
Cтраница 2
Для исследования реакций изобутана с продуктами, образующимися в первые моменты реагирования изобутилена с H2SO4, было проведено более 20 опытов. Алкилат не образовывался до тех пор, пока не создался некоторый избыток кислоты, причем при - 30 С требовался больший избыток, чем при - 10 С. Соотношение К / О для получения триметилпентанов должно быть равно 1: 1 при - 10 С и 7: 1 при - 30 С. [16]
Как уже отмечалось, реакция изобутана с фтористым изопропилом идет с расходом 2 молей изобутана на каждый моль образовавшегося пропана. Изучение [ И ] стехиометрии реакции при - 80 подтвердила это положение, а также показало, что на каждые 2 моля фтористого изо-пропила, превращенного в пропан, расходуется 1 моль фтористого бора; кроме того, наличие более чем 1 моля фтористого бора на 1 моль фтористого изопропила не вносит изменений в реакцию. [17]
Это согласуется и с наблюдениями Шультце и Веллера [26], которые при пиролизе 7 -бутана и изобутана при 700 в отсутствии катализаторов не обнаружили в продуктах реакции изобутана или изобутилена, а в продуктах пиролиза изобутана w - бутана или н-бутилена. [18]
 |
Содержание бутадиена в бутене и расход серной кислоты при алкилировании. [19] |
При использовании к-буте-на расход серной кислоты минимален, а алкилат имеет наивысшее октановое число. В табл. 209 приведен приблизительный состав алкилата, образующегося при реакции изобутана с различными бутенами в присутствии 98 % - ной серной кислоты как катализатора. [20]
При использовании н-буте-на расход серной кислоты минимален, а алкилат имеет наивысшее октановое число. В табл. 209 приведен приблизительный состан алкилата, образующегося при реакции изобутана с различными бутенами в присутствии 98 % - ной серной кислоты как катализатора. [21]
Исходя из того, что алкильные остатки ( ведущие себя как положительно и отрицательно заряженные) присоединяются к комплексу катализатора с олефином, и установив законы, управляющие предпочтительной формой комплекса, для этого тапа механизма становится возможным объяснить, почему при алкилировании изопарафинов олефинами некоторые изомеры образуются, а другие не образуются. Так, например, хотя этот механизм и может объяснить образование 1-хлор - 3 4-диметилбутана при реакции изобутана с хлористым аллилом, но не может дать объяснения образованию 1 2-дихлор - 4 4-диметилпентана в качестве побочного продукта этой реакции. [22]
 |
Реактор Stratco для алкилпрования. [23] |
С повышением отношения изобутан: олефин увеличивается выход алкилата, а расход кислоты, уменьшается. В промышленности определено оптимальное соотношение изопарафин: олефин 5: 1, но вследствие возвращения в реакцию изобутана устанавливается более высокое соотношение. Для пропилена оптимальная температура несколько выше ( 10 - 15 С), так как в этом случае работают лишь с 90 % - ной серной кислотой. Обычно объемное отношение серной кислоты к смеси углеводородов равно примерно 1: 1, в этом случае углеводородная смесь эмульгируется в кислоте, благодаря чему получают алкилаты лучшего качества. [24]
Так, реакция изобутана с тримером бутилена при 10 дала алкилат, содержавший 60 - 65 % триметил-пентанов и 10 - 15 % додеканов, образовавшихся преимущественно в результате перераспределения водорода; относительные выходы триметилпентанов и додеканов указывают, что происходило де-полиалкилирование. Подобный же продукт ( главным образом 2 2 4 -, 2 2 3 - и 2 3 4-триметилпентаны) был получен при ( реакции изобутана с горячим содимером изобутилена и н-бутилена и кислотой. Эти наблюдения были подтверждены данными промышленного алкилирования. [25]
Таким образом в работе поддерживается перекисная концепция окисления углеводородов и притом в самой крайней ее форме. Действительно, как видно из данных табл. 54, для смесей А и В, соответственно, 27 и 18 % израсходованного к концу реакции изобутана превращаются в ацетон. Таким образом, 27 и 18 % израсходованного углеводорода уже во всяком случае проходят, согласно цитируемой работе, через стадию соответствующей гидроперекиси с последующим распадом на свободные радикалы. [26]
 |
Продукты реакции mpew - бутилнероксида с трифенилфосфином. [27] |
Реакция протекает по радикальному [8] и ионному [9] механизмам. Вклад путей взаимодействия, видимо, определяется строением исходного фосфина и условиями реакции. Наличие в продуктах реакции изобутана, изобутилеяа и изооктана ( ем. Присоединение трет-бутоксирадикалов к третичному фосфнну ( изучено методом ЭПР на примере триэтилфосфина [10]) имеет низкие энергии активации ( в пределах энергий активации диффузии) и идет чрезвычайно легко. Последующий р-раснад фосфоранильных радикалов дает трет-бу-тильные радикалы. [28]
Здесь нет возможности подробно рассматривать эти результаты и их значение. Ограничимся указанием, что фтористоводородные алки-лагы оказались почти такими же, как и сернокислотные продукты, за исключением более высокого содержания 2 2 4-три-метшшеятана. Один алкилат, полученный реакцией изобутана с пропвном в присутствии фтористого водорода, содержал 16 5 % ( объемн. Можно прийти к выводу, что в присутствии фтористого водорода побочная реакция, а именно перераспределение водорода, происходила в более сильной степени. [29]
Лучшим катализатором является безводный фтористый водород потому, что в условиях алкилирования не происходит коррозии железной аппаратуры, а также потому, что присутствие воды в количестве, превышающем несколько процентов, вредно сказывается на выходе алкилата. Так, фтористый водород, содержащий 10 % ( вес. Использование в этих же самых условиях катализатора, содержащего 1 % воды, привело к 214 % - ному выходу алкилата по расчету на пропен. С олефинами большего молекулярного веса допустимы несколько большие количества воды. Реакция изобутана с я-бутиланами при 25 в присутствии катализаторов, содержавших 1 и 10 % воды, дала соответственно 199 и 192 % - ные выходы алкилатов; фтористый водород, содержавший 26 % воды, дал вторичный фтористый бутил и почти совсем не дал алкилата. [30]
Страницы: 1 2 3