
- •Раздел I. Общие сведения о нефти
- •1.2. Неорганическая концепция
- •Глава 2. Общие свойства нефтей
- •2.1. Физические свойства
- •2.2. Классификация нефтей
- •2.3. Химические элементы и соединения в нефтях
- •2.3.1. Углеводородные соединения
- •2.3.2. Гетеросоединения
- •2.4. Производные нефтей
- •Глава 3. Природный и попутный нефтяной газы
- •Раздел II. Химия нефти
- •Глава 4. Общая характеристика органичесеих соединений и органических химических реакций
- •4.1. Классификация органических соединений
- •4.2. Изомерия органических соединений
- •4.3. Классификация органических реакций
- •Глава 5. Предельные углеводороды
- •5.1. Алканы (парафины)
- •5.2. Циклоалканы (нафтены)
- •Глава 6. Непредельные углеводороды (алкены)
- •Глава 7. Ароматические углеводороды (арены)
- •7.1. Бензол и его производные
- •7.2. Кислородсодержащие органические соединения. Фенолы
- •Глава 8. Органические соединения, содержащие серу и азот
- •8.1. Меркаптаны (тиоспирты, тиолы)
- •8.2. Гетероциклы, содержащие серу и азот
- •Раздел III. Промышленная переработка нефти
- •Глава 9. Подготовка нефти к переработке
- •9.1. Очистка от механических примесей
- •9.2. Стабилизация
- •9.3. Обезвоживание и обессоливание
- •9.3.1. Влияние солей в процессах переработки и использования нефти и нефтепродуктов
- •9.3.2. Эмульсии нефти с водой. Эмульгаторы
- •9.3.3. Основные методы обессоливания нефтей
- •Глава 10. Первичная переработка нефти
- •10.1. Законы д.П. Коновалова
- •10.1.1. Диаграммы состав-температура кипения
- •10.1.2. Дистилляция двойных смесей
- •10. 1. 3. Ректификация
- •10.1.4. Детонационная стойкость бензина
- •Глава 11. Вторичная переработка нефти
- •11.1. Крекинг
- •11.2. Риформинг
- •11.3.Алкилирование
- •Глава 12. Очистка нефтепродуктов
- •12.1. Очистка светлых нефтепродуктов
- •12.2. Очистка масляных фракций
- •Глава 13. Присадки к нефтепродуктам
- •13.1. Присадки к топливам
- •13.2. Присадки к маслам
- •Раздел IV. Физико-химические методы исследования нефтепродуктов
- •Глава 14. Нефтепродукты и их применеие
- •Глава 15. Определение физических свойств нефтепродуктов
- •15.1. Определение вязкости
- •15.2. Определение плотности
- •15.3. Определение фракционного состава
- •15.4. Определение давления паров нефтепродуктов
- •15.5. Определение температуры помутнения
- •15.6. Определение температуры застывания
- •15.7. Определение температуры плавления
- •15.8. Определение температуры вспышки
- •Глава 16. Определение химических свойств нефтепродуктов
- •16.1. Определение содержания серы
- •16.2. Содержание твердого парафина
- •16.3. Определение содержания смол
- •16.4. Определение содержания органических кислот
- •16.5. Определение стабильности бензина
- •16.5.1. Определение индукционного периода бензина
- •16.5.2. Определение йодного числа
- •16.6. Коррозионные свойства топлив и масел
- •Раздел V. Эксплуатационные свойства топлив
- •Глава 17. Оценка эксплуатационных свойств топлив
- •17.1. Прокачиваемость
- •17.2. Текучесть
- •17.3. Испаряемость
- •17.4. Воспламеняемость
- •17.5. Энергоемкость
- •17.6. Устойчивость горения
- •17.7. Склонность к нагарообразованию
- •17.8. Склонность к образованию низкотемпературных отложений
- •Глава 18. Совместимось с конструкционными материалами
- •18.1. Коррозионная активность топлив
- •18.2. Воздействие на резины и герметики
- •18.3. Противоизносные свойства
- •18.4. Охлаждающие свойства
- •18.5. Токсичность реактивных и моторных топлив
- •Раздел VI. Нефтехимия
- •Глава 19. Химическая переработка парафиновых углеводородов
- •Глава 20. Химическая переработка непредельных углеводородов
- •Глава 21. Химическая переработка ароматических и нафтеновых углеводородов
- •Раздел VII. Нефтегазовый комплекс и экология
- •Глава 22. Воздействие продуктов сгорания топлив и горючих газов на атмосферу
- •Глава 23. Воздействие нефти и нефтепродуктов на гидросферу
- •Глава 24. Некоторые способы защиты окружающей среды
- •Раздел I. Общие сведения о нефтях и горючих газах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
- •Глава 16. Определение химических свойств нефтепродуктов.98
- •Раздел V. Эксплуатационные свойства топлив……………………………………………………………..102
- •Глава 17. Оценка эксплуатационных свойств топлив. . . . . . .102
- •Глава 18. Совместимость с конструкционными материала-
7.2. Кислородсодержащие органические соединения. Фенолы
Феноламиназываются производные ароматических углеводородов, молекулы которых содержат одну или несколько гидроксильных групп, непосредственно соединенных с бензольным кольцом.
Простейший представитель этого класса С6Н5ОН – фенол.
Строение фенола.Одна из двух
неподеленных электронных пар атома
кислорода втягивается в-
электронную систему бензольного кольца.
Это приводит к двум эффектам: а)
увеличивается электронная плотность
в бензольном кольце, причем максимумы
электронной плотности находятся ворто
–ипара – положениях по отношению
к группе ОН;
б) электронная плотность на атоме кислорода напротив, уменьшается, что приводит к ослаблению связи О-Н. Первый эффект проявляется в высокой активности фенола в реакциях электрофильного замещения, а второй – в повышенной кислотности фенола по сравнению с предельными спиртами.
Монозамещенные производные фенола, например метилфенол (крезол), могут существовать в виде трех структурных изомеров орто - , мета - , пара - крезолов:
ОН ОН ОН
СН3
СН3
СН
о– крезолм– крезолп– крезол
Получение. Фенолы и крезолы содержатся в каменноугольной смоле, а также в нефти. Кроме того, образуются при крекинге нефти.
В промышленности фенол получают:
1)изгалогенбензолов. При нагревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением получают фенолят натрия, при дальнейшей обработке которого кислотой образуется фенол: С6Н5Сl+ 2NaOH→ С6Н5ONa+NaCl+H2O;
С6Н5Сl+H2SO4→ С6Н5OH+NaHSO4;
2) при каталитическом окислении изопропилбензола (кумола)кислородом воздуха, при этом образуются фенол и ацетон.
СН3―СН―СН3ОН
+ О2+ СН3―С―СН3.
||
О
Это основной промышленный способ получения фенола.
3) фенол получают из ароматических сульфокислот. Реакция проводится при сплавлении сульфокислот со щелочами. Первоначально образующиеся феноксиды обрабатывают сильными кислотами для получения свободных фенолов.
SO3H
ONa
+ 3NaOH → + Na2SO3 + 2H2O.
феноксид натрия
Физические свойства. Простейшие фенолы – вязкие жидкости или низкоплавкие твердые вещества с характернымкарболовымзапахом. Фенол растворим в воде (особенно в горячей), другие фенолы – мало растворимы. Большинство фенолов – бесцветные вещества, однако при хранении на воздухе темнеют за счет продуктов окисления.
Химические свойства.
1. Кислотностьфенола выше, чем у предельных спиртов; он реагирует как со щелочными металлами
2С6Н5ОН + 2Na→ 2С6Н5ОNa+ Н2↑,
так и с их гидроксидами:
С6Н5ОН +NaОН → С6Н5ОNa+ Н2О.
Фенол, однако, является очень слабой кислотой. При пропускании через раствор фенолятов углекислого или сернистого газов выделяется фенол. Это доказывает, что фенол – более слабая кислота, чем угольная или сернистая.
С6Н5ОNa+ СО2+ Н2О → С6Н5ОН +NaНСО3.
2. Образование сложных эфиров. Они образуются при действии на фенол хлорангидридов карбоновых кислот (а не самих кислот, как в случае спиртов).O
||
С6Н5ОН + СН3СОСl→C6H5―C―CH3+HCl.
фенилацетат
3. Образование простых эфировпроисходит при взаимодействии фенола с галогеналканами.
С6Н5ОН + С2Н5Сl→ С6Н5―О― С2Н5.
фенилэтиловый эфир
5. Реакции электрофильного замещенияс фенолом протекают значительно легче, чем с ароматическими углеводородами. Поскольку ОН группа является ориентантомIрода, то в молекуле фенола увеличивается реакционная способность бензольного кольца ворто– ипара– положениях.
а)бромирование. При действии бромной
воды на фенол три атома водорода
замещаются на бром и образуется осадок
2, 4, 6 – трибромфенола: ОН
ОНBrBr
+ 3Вr2 → + 3HBr.
Br
Это качественная реакция на фенол.
б) нитрование.ОН
NO2
ОН
о–нитрофенол
ОН + Н2О.
п–нитрофенол
NO2
ОН ОН
NO2 NO2
+ 3НNO3 конц → + 3H2O.
NO2
2,4,6 – тринитрофенол
(пикриновая кислота)
г) сульфирование.
ОН
SO3H
ОН
+ Н2SO4 конц.OH+H2O.
г) окисление.
ОН О
ОН
О
ОН
Применение.Фенолв виде 5 % водного раствора (карболовая кислота) используется в качестве дезинфицирующего средства, применяется в производстве фенол - формальдегидных смол, красителей, взрывчатых веществ, лекарственных препаратов.
О - , м - , п -крезолы(СН3―С6Н4―ОН) используют в производстве пластмасс и красителей, в виде смеси с мылами – как дезинфицирующее средство в ветеринарной практике.