Аммоксидирование

Акрилонитрил получают в промышленных масштабах аммоксидированием пропилена .

В органической химии аммоксидирование — процесс получения нитрилов ( R−C≡N ) с использованием аммиака ( NH ₃ ) и кислород ( О ₂ ). Его иногда называют процессом SOHIO , поскольку аммоксидирование было разработано в компании Standard Oil of Ohio . Обычными субстратами являются алкены . несколько миллионов тонн акрилонитрила : Ежегодно таким способом производят

${\ce {CH3CH=CH2 + 3/2 O2 + NH3 -> N#CCH=CH2 + 3 H2O}}$

Объем

При аммоксидировании алкенов используются слабые связи CH, расположенные в аллильном положении ненасыщенных углеводородов. Бензильные связи CH также подвержены аммоксидированию, что отражает слабость их связей CH. Бензонитрил получают из толуола, а фталонитрилы — из ксилолов . Реакция представляет собой частичное окисление . Образуется много побочных продуктов, но сырье часто бывает простым, что компенсирует эти потери. Кроме того, некоторые побочные продукты полезны или подлежат вторичной переработке. Побочные продукты производства акрилонитрила включают цианистый водород , акролеин и растворитель ацетонитрил .

Реакция допускает гетероатомы и заместители. Цианопиридины (например, 3-цианопиридин , предшественник ниацина ) производятся из метилпиридинов . 2- и 4-хлортолуол превращаются в 2-хлорбензонитрил и 4-хлорбензонитрил соответственно.

Типичными катализаторами являются оксиды ванадия и молибдена. Первоначальным катализатором, обнаруженным в Сохио, был фосфомолибдат висмута (BiPMo ₁₂ O ₄₀ ). π-аллильные комплексы . В качестве интермедиатов рассматриваются

Связанные процессы

Вместо алкенов спирты и альдегиды компетентными субстратами являются :

${\ce {O=CHCH=CH2 + 1/2 O2 + NH3 -> N#CCH=CH2 + 2 H2O}}$

${\ce {HOCH2CH=CH2 + O2 + NH3 -> N#CCH=CH2 + 3 H2O}}$

Эти субстраты обычно дороже алкенов, поэтому они менее распространены. Нитриловый процесс используется в промышленности для получения нитрилов из жирных кислот:

${\ce {RCOOH + NH3 -> RC#N + 2 H2O}}$

Цианистый водород получают реакцией аммоксидирования метана — окислением Андрусова :

${\ce {CH4 + NH3 + 3/2 O2 -> HCN + 3 H2O}}$

См. также

• Гидроаминирование – присоединение аминов к алкенам.