4.4.1 Применение кальциевой соли стеариновой кислоты

Среди карбоксилатов Me²⁺ наибольшее значение имеет производство кальциевой соли стеариновой кислоты, которая производится большим числом фирм в разных странах. В таблице 4.1 представлены наиболее популярные марки карбоксилата кальция.

Таблица 4.1 - Некоторые торговые марки карбоксилата кальция

Торговое наименование	Фирма (страна)	Выпускная форма
Calcium 5-v-l; 5-v-2	Harshaw (США)	Дисперсия
Calcium Stearate 26956	Haagen (Нидерланды)	Порошок
Calstar	Nat. Lead (США)	Порошок
Durostab SI4, S 14A	Durham (Англия)	Порошок
Наго Chem CZ, CPR	Haagen (Нидерланды)	Порошок
Hochst Ca S 82s	Hochst (Германия)	Порошок
Harshaco 5-V-l	Harshaco (США)	Порошок
InterstabM 31142	AKZO (Нидерланды)	Порошок
Listab Ca	Kautschuk (Германия)	Порошок
Nuostabe V60	Siegle (Германия)	Порошок
Radia 1060	Oleofmd (Бельгия)	Порошок
Stavinor 30	Rhone-Poulenc Франция)	Порошок
Elektrika A	Barlocher (Германия)	Порошок

КССК различной степени чистоты предназначена для стабилизации галоидированных бутилкаучуков, поливинилхлорида, и других хлорсодержащих полимеров. Она используется как антиадгезив в асбестовой промышленности, а также в промышленности синтетических каучуков в качестве антиагломерирующей добавки. Благодаря нетоксичной природе, она является одним из основных стабилизаторов для получения нетоксичных полимерных материалов (например, используемых для упаковки пищевых продуктов). Ее также можно использовать при переработке пластизолей поливинилхлорида. КССК как стабилизатор-акцептор НС1 обладает низкой эффективностью (поливинилхлорид быстро изменяет цвет), поэтому ее чаще используют в синергических композициях с другими стабилизаторами. Так как КССК обладает прекрасным смазочным свойством, поэтому она применяется в качестве смазки для переработки многих пластических масс. КССК применяют как пластификатор при производстве карандашей. Широко применяется в медицинской и парфюмерной промышленности.

В городе Казань не производят КССК, несмотря на широкий круг ее использования. ОАО «Нэфис Косметикс» выпускает 12 - 15 тыс. т в год стеариновой кислоты, которая является одним из основных компонентов сырья для получения стеаратов. Поэтому целесообразно организовать технологическую линию по получению кальциевой соли стеариновой кислоты в городе Казань. Это позволит решить социальную проблему, связанную с трудоустройством.

4.4.2 Механизм реакции получения кальциевой соли стеариновой кислоты

Синтез КССК протекает в одну стадию по следующей схеме:

2CH₃(CH₂)₁₆COOH + Ca(OH)₂ → [CH₃(CH₂)₁₆COO]₂Ca + 2H₂O

Одним из основных исходных компонентов является стеариновая кислота. На рисунке 4.3 представлена карбоксильная группа, которая состоит из оксо- и оксигруппы.

Рисунок 4.3 – Электронное строение карбоксигруппы стеариновой кислоты

Атом кислорода оксогруппы как более электроотрицательный стягивает на себя π-электронную плотность двойной связи, в результате чего на углероде возникает частичный положительный заряд, как в альдегидах. Атом кислорода оксигруппы как более электроотрицательный стягивает на себя электронную плотность от углерода по σ- связи, но его неподеленная электронная пара идет на сопряжение с π- электронной плотностью двойной связи. В результате этого на углероде уменьшается частичный положительный заряд и увеличивается легкость отщепления протона. Поэтому взаимодействие стеариновой кислоты с гидроксидом кальция представляет собой процесс нуклеофильного замещения у карбонильного атома углерода.

Рассмотрим механизм реакции получения КССК в общем виде. Реакция начинается с атаки нуклеофила по карбонильному атому углерода, несущему эффективный положительный заряд. При этом разрывается π-связь углерод-кислород и образуется тетраэдрический интермедиат. Пути дальнейшего превращения интермедиата у карбонильных и ацильных соединений различны. Если карбонильные соединения дают продукт присоединения, то ацильные соединения отщепляют группу X и дают продукт замещения.

Причина разного поведения ацильных и карбонильных соединений – в разной стабильности потенциальной уходящей группы X.