Реакция - алкилирование - изопарафин
Cтраница 2
Алкилирование проводится в присутствии кислотных катализаторов, в том числе H8SO4, Н3РО4, А1С13, BF3 и алюмосиликатных катализаторов. Реакция алкилирования изопарафинов олефинами протекает более сложно и сопровождается реакциями изомери. [16]
На практике реакция алкилирования изопарафина олефинами всегда сопровождается частичной полимеризацией последних. [18]
Пропилен получают дегидратацией нзопропилового спирта над описью алюминия в паровой фазе на установке ( см. рис. 40), описанной на стр. Часто в качестве катализаторов для реакций алкилирования изопарафинов и ароматических углеводородов олефинами применяют соединения трехфтористого бора. [19]
Горяинов и А. М. Бутлеров в присутствии фтористого бора осуществили полимеризацию изобутилена в диизобутилен, чем были заложены основы производства высокооктанового топлива. В 1935 г. была впервые осуществлена реакция алкилирования изопарафинов олефинами также с катализаторами на основе фтористого бора. [20]
 |
Зависимость содержа-ния кокса на катализаторе при крекинге от основности аромати-ческих углеводородов. [21] |
Кроме того, олефины интенсифицируют вторичные реакции в цикле присоединение - расщепление, имеющем важное значение для крекинга низкомолекулярных парафиновых углеводородов. При невысоких температурах олефины также участвуют в реакции алкилирования изопарафинов с образованием, углеводородов разветвленного строения. Аналогичная по характеру реакция протекает и при взаимодействии ароматических углеводородов с боковой олефиновой цепью с нафтеновыми и нафтено-ароматическими углеводородами. [22]
Как катализаторы алкилирования наибольшего внимания заслуживают соединения BF3 с неорганическими кислотами, преимущественно с ортофосфорной кислотой. Наряду с этим соединением в качестве катализаторов в реакциях алкилирования изопарафинов могут применяться гидраты фтористого бора, а также соединения фтористого бора с некоторыми другими гидроксилсодержащими соединениями. По своему действию катализаторы на основе фтористого бора приближаются к кислотным катализаторам. [23]
Льюиса, в частности - реакций изомеризации, реакций каталитического крекинга, реакций алкилирования изопарафинов олефинами, показывает, что эти реакции могут быть объяснены промежуточным образованием ионов карбония. [24]
После того как было показано, что фтористый водород является сильным катализатором реакций конденсации, его использование в качестве катализатора и добавление к нему малых количеств некоторых веществ, увеличивающих его каталитическую активность ( промоторов), стало обычным. В смеси с серной кислотой он был использован в качестве катализатора реакции алкилирования изопарафянов олефинами [49], а также в смеси с трифторидом бора [30] для ускорения некоторых других реакций. Выше упоминалась реакция между пропаном и этиленом, катализируемая фтористым водородом с малым количеством трифторида бора как промотора. Применение фтористого сульфурила в качестве катализатора реакций алкилирования изопарафинов олефинами [83], вероятно, основано на каталитическом действии или фтористого водорода, или серной кислоты; возможно, что одно из этих веществ промотирует каталитическое действие дру-того, поскольку фтористый сульфурил является сильным дегидратирующим агентом и, реагируя энергично с водой, образует серную кислоту и фтористый водород. Сухой фтористый сульфурил энергично реагирует с углеводородами при слегка повышенных температурах. Было бы интересно выяснить, является ли фтористый сульфурил подходящим катализатором для этой реакции при полном отсутствии влаги. Поскольку при каталитических превращениях углеводородов или реакциях конденсации применяют продажный фтористый водород, он никогда не является совершенно безводным. [25]
Начало изучения действия фтористого водорода на органические соединения в академических лабораториях Пенсильванского колледжа относится к 1933 г. До этого он применялся в качестве реактива при приготовлении фторсодержащих органических соединений, а также как сильный полиме-ризующий и дегидратирующий агент. В 1935 г. была опубликована статья о реакции алкилирования изопарафинов олефинами, в которой был использован комбинированный катализатор, состоящий из трифторида бора и порошкообразного никеля. Вода употреблялась как промотор, но было также найдено, что вместо воды роль промотора может выполнять фтористый водород. Теперь известно, что в этой реакции значительно удобнее в качестве катализатора применять фтористый водород. Имеющиеся в литературе указания об исключительной каталитической активности фтористого водорода до 1938 года относились к реакциям конденсации. [26]
Механизм различных химических реакций, катализируемых фтористым водородом, неодинаков, так как эти реакции отличаются разнообразием и протекают в различных условиях. Гомогенные реакции, катализируемые фтористым водородом, могут быть двух типов. Во-первых, растворителем может служить углеводород, а во-вторых, в качестве растворителя может быть использован сам фтористый водород. Диэлектрические свойства среды в обоих случаях настолько разл-ичны, что образование одного и того же продукта может быть объяснено различными механизмами реакций. Высокая диэлектрическая постоянная жидкого фтористого водорода позволяет постулировать образование промежуточных продуктов ионного типа, в то время как низкая диэлектрическая постоянная углеводорода не находится в соответствии с таким предположением. Поскольку реакции конденсации легко проходят в углеводородной фазе, при этих реакциях не могут образовываться ионные промежуточные продукты. В тех случаях, когда приходится иметь дело практически с двумя жидкими фазами, необходимо быстрое перемешивание. Особенно это относится к реакциям алкилирования изопарафинов; при хорошем перемешивании алкилирование парафинов проходит гораздо быстрее, чем в гомогенной фазе. Это указывает на то, что гетерогенная реакция протекает на поверхности раздела двух фаз. Почти все, что можно сказать относительно механизма реакции в этих условиях, это то, что он требует дальнейшего изучения и что это изучение должно носить количественный характер. Так называемые парофазные реакции, протекающие при высокой температуре и катализируемые фтористым водородом, проходят в пленках, конденсирующихся на стенках сосуда или на поверхности насадки. Они являются гетерогенными реакциями, и их механизм, вероятно, очень сложен. [27]
Страницы: 1 2