Сделано процесс

Процесс смита ( процесс кумоли-фенола , процесс HOCK ) является промышленным процессом синтеза фенола и ацетона от бензола и пропилена . Термин проистекает из кумона (изопропилбензола), промежуточного материала во время процесса. Он был изобретен Р. Одрисом и П. Сергеев в 1942 году (СССР), ^{[ 1 ]} и независимо от Генриха Хока в 1944 году. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Этот процесс преобразует два относительно дешевых начальных материала, бензол и пропилен , в еще два ценных, фенол и ацетон . Другими требуемыми реагентами являются кислород от воздуха и небольшие количества радикального инициатора . Большая часть мировой продукции фенола и ацетона в настоящее время основана на этом методе. В 2022 году процесс смина был произведен почти 10,8 миллиона тонн фенола. ^{[ 4 ]} Чтобы этот процесс был экономичным, также должен быть спрос на побочный продукт ацетона , а также фенол . ^{[ 5 ]}

Первая стадия процесса хокка: алкилирование бензола с пропиленом.

Второй этап процесса HOCK: Автооксидирование кумона.

Шаги процесса

Комен образуется в алкилировании бензола фриделя-крафта фриделя-крафтами пропеном. Бензол и пропен сжимаются вместе до давления 30 стандартных атмосфер при 250 ° С в присутствии каталитической кислоты Льюиса . Фосфорная кислота часто предпочитается по алюминиевым галогенидам . Кумонь окисляется в воздухе, который удаляет третичный бензиловый водород из кумора и, следовательно, образует кумовый радикал :

Затем радикал кумона связывается с молекулой кислорода с получением радикала пероксида кумола , который, в свою очередь, образует сомид гидропероксид (C ₆ H ₅ C (CH ₃ ) ₂ O ₂ H) путем абстрагирования бензилового водорода из другой молекулы смина. Этот последний кумон преобразуется в кумовый радикал и питается обратно в последующие цепные образования гидропероксидов кумы. Давление 5 атм используется для обеспечения того, чтобы нестабильный перекись хранится в жидком состоянии.

Гидропероксид кумы подвергается реакции перестройки в кислой среде ( перестройка HOCK ), чтобы получить фенол и ацетон . На первом этапе терминальный гидропероксический атом кислорода протонируется. За этим следует стадия, на которой фенильная группа мигрирует из бензилгалета в соседний кислород, а молекула воды теряется, что приводит к резонансной стабилизированной третичной карбокате . Согласованный механизм этого шага похож на механизмы окисления Байера -Виллигера ^{[ 6 ]} и реакции перестройки Criegee , а также стадия окисления процесса окисления гидроборации . ^{[ 7 ]} подкисленная бентонитовая В 2009 году оказалось, что глина является более экономичным катализатором, чем серной кислоты в качестве кислотной среды.

Полученная карбокация затем атаковается водой, образуя гемиаакоподобную структуру. После переноса протона от гидрокси кислорода к эфирному кислороду ион разваливается в фенол и ацетон.

Связанные реакции и модификации

Альтернативы совместному производству ацетона

Циклогексилбензол может заменить изопропилбензол. Через перестройку HOCK циклогексилбензол гидропероксид расщепляет фенол и циклогексанон . Циклогексанон является важным предшественником некоторых нейлонов . ^{[ 8 ]}

Начиная с алкилирования бензола с смесью 1 и 2-бутенов , процесс кумы производит фенол и бутаноны . ^{[ 5 ]}

Альтернативы производству фенола

Гидрохинон готовятся путем диакилирования бензола с пропеном с получением 1,4-диизопропилбензола . Это соединение реагирует с воздухом, чтобы позволить себе бис (гидропероксид). Аналогично поведению гидропероксида кумы , он переставляется в кислоте с получением ацетона и гидрохинона. Окисление гидрохинона дает 1,4-бензохинон: ^{[ 9 ]}
${\ce {C6H4(CHMe2)2 + 2 1/2 O2 -> C6H4O2 + 2 OCMe2 + H2O}}$
Резорцинол аналогично готовит путем преобразования 1,3-диизопропилбензола в бис (гидропероксид), который фрагменты в резорцинол и ацетон. ^{[ 10 ]}
2-нафтол также может быть получен методом, аналогичным процессу кумона. ^{[ 11 ]}
3-хлорфенол , который не возникает при хлорировании фенола, может быть получен путем кумона, начиная с алкилирования хлорбензола с пропиленом. ^{[ 12 ]}
Крезолы производятся из изопропилтолуена. ^{[ 13 ]}

Обработка ацетона

Сырой ацетон гидрогенизируется в жидкой фазе над никелем Рэйни или смесью медного и оксида хрома с получением изопропилового спирта . Этот процесс полезен, когда он сочетается с избыточным производством ацетона. ^{[ 14 ]} Mitsui & Co. разработала дополнительные шаги (ы) для гидрирования ацетона и дегидратирующего продукта изопропанола с пропеном, который перерабатывается в качестве стартового реагента. ^{[ 5 ]}

Побочные продукты

Побочные продукты процесса кумола с производством фенола и ацетона являются ацетофеноном и альфа-метилстиролом .

Смотрите также

Бисфенол а
Процесс Dow (фенол)
Алкилирование Фриделя
Baeyer -villiger Окисление
Процесс Рашиг -Хукер (также производит фенол)

Ссылки

^ «Латвиан» . Архивировано с оригинала 2016-03-03 . Получено 2011-02-27 .
^ Hock, H. and Lang, S. (1944), Аусидация углеводородов, IX. Цент.: О перекиси производных бензола. Отчеты Германского химического общества (серия A и B), 77: 257–264 два : 10.1002/cber.19440770321
^ Краткая химия энциклопедии (1993) Мэри Иглесо
^ «Размер рынка фенола, доля, анализ и прогноз, 2035 - Chemanalyst» . Chemanalyst . Получено 2024-04-09 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Прямые маршруты в фенол» . Архивировано из оригинала на 2007-04-09 . Получено 2006-12-26 .
^ Streitwieser, A; Хиткок, Ч. (1992). "30" . Введение в органическую химию . Kosower, Em (4 -е изд.). Нью -Йорк: Макмиллан. с. 1018 . ISBN 0-02-418170-6 .
^ KPC, Vollhardt; NE Schore (2003). "22" . Органическая химия: структура и функция (4 -е изд.). Нью -Йорк: Фримен. п. 988. ISBN 0-7167-4374-4 .
^ Плоткин, Джеффри С. (2016-03-21). "Что нового в производстве фенола?" Полем Американское химическое общество. Архивировано из оригинала 2019-10-27 . Получено 2018-01-02 .
^ Герхард Франц, Роджер А. Шелдон "окисление" в энциклопедии промышленной химии Уллмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2000 Два : 10.1002/14356007.A18_261
^ KW Schmiedel; Д. Декер (2012). «Ресорцинол». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a23_111.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
^ Джеральд Бут «Производные нафталины» в энциклопедии Ульмана промышленной химии, 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. Два : 10.1002/14356007.A17_009 .
^ Франсуа Мюллер; Лилиан Кайллард (2011). «Хлорофенолы». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a07_001.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
^ Роджер А. Шелдон (1983). Патай, Саул (ред.). Синтез и использование гидропероксидов и диалкилпероксидов . Химия функциональных групп Патая. Джон Уайли и сыновья. doi : 10.1002/9780470771730.CH6 .
^ Папа, AJ "Пропанолы". Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a22_173 . ISBN 978-3527306732 .

Внешние ссылки

Фенол - основная химическая отрасль онлайн

[1] «Латвиан» . Архивировано с оригинала 2016-03-03 . Получено 2011-02-27 .

[2] Hock, H. and Lang, S. (1944), Аусидация углеводородов, IX. Цент.: О перекиси производных бензола. Отчеты Германского химического общества (серия A и B), 77: 257–264 два : 10.1002/cber.19440770321

[3] Краткая химия энциклопедии (1993) Мэри Иглесо

[4] «Размер рынка фенола, доля, анализ и прогноз, 2035 - Chemanalyst» . Chemanalyst . Получено 2024-04-09 .

[Plotkin2006-5] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в «Прямые маршруты в фенол» . Архивировано из оригинала на 2007-04-09 . Получено 2006-12-26 .

[6] Streitwieser, A; Хиткок, Ч. (1992). "30" . Введение в органическую химию . Kosower, Em (4 -е изд.). Нью -Йорк: Макмиллан. с. 1018 . ISBN 0-02-418170-6 .

[7] KPC, Vollhardt; NE Schore (2003). "22" . Органическая химия: структура и функция (4 -е изд.). Нью -Йорк: Фримен. п. 988. ISBN 0-7167-4374-4 .

[acs_phenol-8] Плоткин, Джеффри С. (2016-03-21). "Что нового в производстве фенола?" Полем Американское химическое общество. Архивировано из оригинала 2019-10-27 . Получено 2018-01-02 .

[9] Герхард Франц, Роджер А. Шелдон "окисление" в энциклопедии промышленной химии Уллмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2000 Два : 10.1002/14356007.A18_261

[10] KW Schmiedel; Д. Декер (2012). «Ресорцинол». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a23_111.pub2 . ISBN 978-3527306732 .

[Ullmann2005-11] Джеральд Бут «Производные нафталины» в энциклопедии Ульмана промышленной химии, 2005, Wiley-VCH, Вайнхайм. Два : 10.1002/14356007.A17_009 .

[12] Франсуа Мюллер; Лилиан Кайллард (2011). «Хлорофенолы». Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. Doi : 10.1002/14356007.a07_001.pub2 . ISBN 978-3527306732 .

[Patai-13] Роджер А. Шелдон (1983). Патай, Саул (ред.). Синтез и использование гидропероксидов и диалкилпероксидов . Химия функциональных групп Патая. Джон Уайли и сыновья. doi : 10.1002/9780470771730.CH6 .

[Ullmann-14] Папа, AJ "Пропанолы". Энциклопедия промышленной химии Уллмана . Вейнхайм: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a22_173 . ISBN 978-3527306732 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]