6.3.3. Окисление

4О₂, V₂O₅ CH – СООН

+ 2СО₂ (6.14)

СН – СООН

малеиновая кислота

Гомологи бензола окисляются легче:

СН₃ + 2КМnO₄ COOK+2MnO₂ +KOH+H₂O; (6.15)

CH₂-СН₃ + 2КМnO₄ COOK+2MnO₂ +KOH+CH₄+H₂O; (6.16)

бензоат калия

CH₃ CH₃ COOH

3[O] 3[O]

СН₃ COOH COOH . (6.17)

–H₂O –H₂O

-метилбензойная фталевая кислота

кислота

6.3.4. Алкилирование. Реакции алкилирования имеют важнейшее значение в органическом синтезе. С помощью этих реакций получают широкий ассортимент продуктов, таких как стирол и ά-метилстирол, изопропилбензол и ацетофенон, фенол и ацетон и т. д.

CH₃ CH₃

AlCl₃ 2[O]

+ СН₃ – СН = СН₂ CH – CH₃ C CH₃ (6.18)

ZnO O – OH

C = CH₂ – H₂

OH + CH₃ – C – CH₃

CH₃

ά-метилстирол фенол O

ацетон

AlCl₃ ZnO + СН₂ = СН₂ CH₂ – CH₃ CH=CH₂ (6.19)

–H₂ стирол

C – CH₃ [O]

O

ацетофенон

6.3.5. Реакции полициклических соединений 2[H] изомеризация (6.20) 1,2-дигидро- 1,4-дигидро-

нафталин нафталин

Н₂ тетралин Ni ; (6.21) 2H₂ декалин

О₂ 2O₂ НООС СООН О О СО₂ + ; (6.22)

1,4-нафто- фталевая кислота

хинон

2[H] ; (6.23)

3[O], Cr₂O₃ O O; (6.24)

–H₂O

антрахинон

Br₂ Вr Br – HBr Br. (6.25)

9-бромантрацен

6.4. Применение аренов в нефтехимии

Арены, главным образом, бензол, толуол, ксилолы, относятся к наиболее крупнотоннажным продуктам. Производство их за 15 лет (1981–1995 гг.) выросло, млн. т:

по бензолу – с 16,5 до 26,7;

толуолу – с 7,8 до 12,8;

ксилолам – 9,5 до 15,3;

всего по аренам – с 33,8 до 54,8.

В 2002 г. мировое производство ароматики составило 55,2 млн. т.

Основными процессами для производства аренов являются каталитический риформинг бензиновых фракций и пиролиз.

Главными направлениями использования бензола – это производство стирола и ά-метилстирола, которые получают, в свою очередь, из этилбензола и кумола соответственно. Около 20 % бензола идет на совместное производство фенола и ацетона кумольным способом. Примерно 15 % бензола используется в производстве циклогексана, необходимого для синтеза капролактама и адипиновой кислоты. Окислением бензола получают малеиновый ангидрид. Нитрованием бензола получают нитробензол, гидрируя который производят анилин и красители на его основе, а также полиуретаны. Алкилированием бензола 1-алкенами с последующим сульфиро­ванием продуктов алкилирования производят алкиларилсуль­фонаты, используемые в синтезе СМС.

Значительная часть толуола перерабатывается в бензол и ксилолы пу­тем деалкилирования, трансалкилирования с аренами С₉ и диспропорцио­ниро­вания. Толуол используется в качестве растворителя, как высоко­октановая добавка к моторным топливам. Другое важное направление при­ме­нения толуола – производство тринитротолуола (тротила), бензойной кислоты и далее капролактама и/или салициловой кислоты. Декарбокси­лированием последней можно получить фенол. Карбонилированием толуола в присут­ствии НВF₄ получают п-толуиловый альдегид, при окислении которого образуется терефталевая кислота.

Свыше 15 % суммарных ксилолов используют в качестве высоко­октановой добавки к моторным топливам. 17 % суммарных ксилолов приме­няют как растворитель. Остальное количество товарных ксилолов исполь­зуют раздельно. При этом почти весь о-ксилол идет в производство фта­левого ангидрида. Больше половины п-ксилола направляют на полу­чение терефталевой кислоты. Последнюю сополимеризуют с этилен­глико­лем и получают лавсан. Часть п-ксилола идет для синтеза п-ксилилена, который затем полимеризуют и выпускают термостойкий до 220 ^оС полимер. М-ксилол в основном изомеризуют в о- и п-ксилолы.

Все более широкое применение находят арены С₉ . Псевдокумол применяют в производстве термостойких пластиков, а также красителей и витамина Е. Путем окисления мезитилена получают полимерные материалы. При нитровании мезитилена производят мезидин – полупродукт для производства красителей.

Из нафталина производят фталевый ангидрид, 1- и 2-нафтолы, инсектициды, азокрасители.