НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

В промышленности для этих целей широко используют олефины (алкены), ацетилен и др. Наиболее важным источником низших олефинов (этилена, пропилена и др.) являются продукты пиролиза. Бутилены и амилены извлекают из газов термического и термокаталитического крекинга нефтепродуктов или получают каталитическим дегидрированием бутанов и пентанов. Всё возрастающая потребность в высокомолекулярных олефинах с 12-18 атомами углерода (для получения моющих и эмульгирующих средств и др.) удовлетворяется за счёт крекинга парафинов при 550-560 ^оС или каталитической ди-, три -, тетрамеризацией пропилена или бутилена.

Из диенов наиболее ценными являются бутадиен и изопрен. Важнейшим способом получения бутадиена является каталитическое дегидрирование м-бутана и н-бутена, получаемых из газов природных и нефтеперерабатывающих заводов.

Основные химические продукты, получаемые из алкенов

Как побочный продукт бутадиен образуется при пиролизе тяжелых бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций с целью получения этилена и пропилена. Изопрен получают высокотемпературным пиролизом нефтяных фракций состава С5 (выход 15-20 %). Чистый изопрен можно выделить экстрактивной перегонкой с ацетоном, содержащим 5 % воды.

Ацетилен получают высокотемпературным пиролизом метана и других предельных углеводородов.

Промышленная переработка непредельных углеводородов основана главным образом на их хлорировании, гидратации, алкилировании, окислении и полимеризации (таблица).

Хлорирование. При хлорировании этилена, пропилена и изобутилена образуются дихлорэтан, являющийся растворителем и исходным веществом для синтеза многочисленных продуктов; хлористый аллил, хлористый металлил CH₂=C(CH₃)CH₂Cl, обладающий высокой реакционной способностью, и другие хлорпроизводные.

Гидратация. При гидратации этилена, пропилена, бутилена образуются соответствующие спирты. При непрямой гидратации олефины обрабатывают серной кислотой; образующиеся алкилсульфаты гидролизуют:

H₂SO₄ H₂O

R-CH=CH₂ R-CH-CH₃ R-CH-CH₃ + H₂SO_4.

│ │

OSO₃H OH

Второй способ заключается в прямом каталитическом действии воды и присоединении по двойной связи Н⁺ и ОН^-:

H₂O

R-CH=CH₂ R-CH₂-CH₂OH.

Алкилирование. Этим путём получают этилбензол, изододецил- и изопентадецилбензол, алкилфенолы с длинными боковыми цепями, например изододецилфенол и др. Алкилирование проводят в присутствии различных катализаторов (AlCl₃, BF₃, H₂SO₄ и др.). Винилированием бензола олигомерами пропилена получают алкилбензол с высокомолекулярными алкильными цепями.

Окисление. Важнейшим продуктом окисления олефинов является этиленоксид, получаемый окислением этилена:

2CH₂=CH₂ + O₂→2CH₂ – CH₂ + Q.

О

Полимеризация. Полимеризацию непредельных углеводородов проводят в присутствии катализаторов и инициаторов при различных давлениях (до 30 МПа). Катализаторы: Cr₂O₃, NiO, C_О2O₃ и др. Инициаторы: кислород, перекись бензоила, перекись (трет-) бутила и др. Продуктами полимеризации олефинов являются полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, каучук и др. Известны сополимеры изобутилена с изопреном и бутадиеном.

Путём теломеризации можно получить ряд ценных материалов, например хлорпрен, который полимеризируется в маслостойкий каучук.

Теломеризация- это цепная реакция непредельных соединений (мономеров) с веществом – передатчиком цепи реакции (телогеном). В результате образуется смесь продуктов различной молекулярной массы (теломеров), молекулы которых построены из молекул мономеров и концевых групп, представляющих собой фрагменты телогена:

инициатор

AB_{телоген} + nM_{мономер} A(-M-)B_{теломеры} .