Дифенилолпропан

Или технический продукт структурная формула следующая. Это бесцветные кристаллы с tпл= 156-167 °С растворимы в метилово, этиловом изопроиловом и бутиловых спиртах, уксусной кислоте, ацетоне, диэтиловом эфире. Эдфенилолпропан широко применятся в качестве исходного продукта для получения эпоксидных смол, фенолсмол поликарбонатов антиоксидантов, гербецидов, Был получен Дианиным в 1891 г.

Способы получения

1. Конденсация фенола ацетном в присутствии серной и соляной кислоты или же хлористого водорода, что дает более чистый продукт

2. Из гидропероксида кумаола в присутствии серной кислоты

3. На основе реакции изопропенилацетата и фенола.

Реакция альдегидов и кетонов с ароматическими соединениями сходн с реакциями алкилирования и принадлежит к реакциям электрофильного замещения.

Остановимся на 1-ом способе: пара-пара’-бис-2,2- гидроксифенилпропан.

Реакция может быть записана следующим образом:

В этом случае образуется многочисленные побочные продукты. В первую очередь в результате реакции конденсации образуется окись мезитила

Во-вторую очередь образуется пропенилфенол:

Это продукт дегидратации первоначально образующиегося гидроксипроизводного, а также образуются многоядерные фенолы продукты конденсации и циклизации образующихся оксимезитила и изопропенилфенола с фенолом, изомеризации дифенилолпропана и т.д. Для подавления побочных процессов используют избыток фенола, мольное соотношение фенол-ацетон поддерживают в пределах 3:1÷10:1. Различают 3 варианта осуществления этого способа:

1 Вариант: в качестве катализатора используют 70-76% серная кислота с тиогликолевой кислотой в качестве промоутер, температура 30-40 °С. Недостаток этого варианта:

1) Избыток серой кислоты из-за разбавления образующейся водой

2) Необходима регенерация кислоты

3) Побочное сульфирование фенолов

4) Образование большого количества сточных вод

В качестве катализатора используется безводный HCl, c промоутером H₂S, тиогликолевая кислота, меркаптаны, t= 50-60 C. Процесс ведут насыщенная смесь фенола с ацетоном безводным HCl вместе с промутером. Этот вариант имеет ряд преимуществ по сравнению с первым. Но также недостатки как сильная коррозия аппаратуры и образование кислых вод сохраняется.

В качестве катализаторов используются сульфокатиониты активность которых растет при их дополнительной просушке. На активность катионитов существенно влияют промоутеры. Меркаптаны вводят в сульфокатионит или добавляют в небольшом количестве меркаптаны в исходное сырье. Температура процесса 60-90 °С, время реакции от 0,5-3 часов. Но проведение процесса при максиальных значениях температуры и времени ведет в повышению побочных веществ и снижению селективности, поэтому процесс ведут при t=75 C и времени 1 ч.

Технологическая схема дифенилпроан рис. 37. Фенол и ацетон в мольном соотношении 5:1 смешивают с меркаптаном и подогревают до 75 С. Смесь поступает в верхнюю часть реактора 2, представляющего собой колону заполненную катионитом. Реагенты подают с такой скоростю что бы время пребывания жидкости в аппарате составляло 1 ч. Полученную массу направляют в ректификационную колону 3, где отгоняют легкая фракция содержащая промоутер, непревращенный ацетон, воду и часчть фенола. В системе ректификационнфх колон 4 из этой фракции отгоняют ацетон плюс промоутер и воду. Оставляя в кубе фенол. Воду выводят на очистку, а ацетон и фенол возвращают на реакцию. Кубовый остаток колоны 3 содержит фенол, дифенилолпропан и побочные вещества. Фенол отгоняют в вакуум-ректифиационной колоне поз.5. и возвращают в реактор. Дефинилолпропан выделяют перекристаллизацией из органического растворителя. Смесь растворяют, в аппарате 6 и кристаллизуют при охлаждении в кристаллизаторе 7. Выпавшие кристаллы дефинилолпроана отделяют на центрифуге 8. Из маточного раствора в ректификационной колоне 9 регенириурют растворитель возвращаемый на стадию перекристаллизации. Кубовый остаток колон 9 содержащий значительное количество дифенилолпроана и побочных веществ направляют на дополнительную обработку в блок 10, откуда дифенилолпропан возвращают на перекристаллизацию, а тяжелые примеси на сжигание. Выход дифенилолпроана 90%

Мономеры для силаксановых каучуков.

Для синтеза силаксановых каучуков используется диалкил или алкиларил дихлорсиланы. Наибольшее примение получили - диметилдихлорсилан. Диэтилдихлор силан , винилметилдихлорсилан .Способы получения:

1. Синтез с помощью металлорганических соединений

2. Взаимодействие хлорпроизводных с кремнием

3. Замещение в гидридхлорсиланах водорода на органические радикалы.

Метод 1

Это первый промышленный метод синтеза алкиларилхлорсиланов. Для проведения этих реакций можно использовать ртуть, цинк, натрий, литий, алюминий, и магний – органическией синтез или реакцию Гриньяра.

R-Hal + Mg  R-Mg-Hal

Где R – этил, метил, фенил Hal чаще всего хлор.

Вторая стадия:

SiCl₄ +R-Mg-Hal  R-Si-Cl₃+MgCl₂

Затем эта реакция последовательно параллельна:

RSiCl₃ +RMgCl  R₂SiCl₂ + MgCl₂

R₂SiCl₂ + RMgCl  R₃SiCl + MgCl₂

R₃SiCl + RMgCl  R₄Si + MgCl₂

Получаем смесь алкилхлорсиланов.

Путем изменения соотношений исходных реагентов и условий процесса можно смещать реакцию в направлении образования определнного мономера. Реакция протекает с выделением большого количества теплоты, поэтому проводятися в разбавленных растворах и с большими предосторожностями.

Достоинства: гибкость, т.е одинаково пригоднсть для получения мономеров ралзной степени алкилирования. Выход 70% от теоретического.

Недостаток:

1. взрыво и пожароопасность

2. трудность регулирования процесса

Используется в основном для синтеза органохлорсиланов с разными радикалами у атома кремения, а именно для получения метилфенилдихлорсилана, этилфенилдихлорсилан и т.д.

Второй метод является основным промышленными методом получения кремний органических мономеров.

Используются галогеналкилы и кремний:

2 CH₃Cl + Si  (CH₃)₂SiCl₂

2 C₆H₅Cl + Si  (C₆H₅)₂SiCl₂

Побочная реакция:

4 CH₃Cl + Si  CH₃SiCl₃ + (CH₃)₃SiCl

Кроме того получается тетраметилсилан, тетрахлорсилан и т.д. Выход по этом методу 80%. Катализаотр используемая металлическая медь t= 300 C и выше. Процесс осуществляют в аппаратах с механическим перемешиванием или кипящим слоем.

Без катализатора процесс проводят при значительно более высокой температуре в результате образуется большое количество побочных продуктов. Прятомй синтез используют для получения метил, этил, фенил, хлор силанов.

Достоинства:

1) одностадийность процесса

2) нет растворителя

3) используется более дешевое сырье

3 Метод:

В качестве сырья используют гидрохлорсиланы и алкены

CH₂=CHR + HSiCl₃  RCH₂CH₂SiCl₃

В результате получая алкил трихлорсилан

CH₂=CHR + R’SiHCl₂  RCH₂CH₂Si(R)Cl₂

где R – органический радикал или функциональная группа CN, Cl. Карбоксильная группа аминогруппа.

Этот метод представляет интерес для синтеза кремний органических соединений с разными радикалами у атоми кремния. Выделения кремния органических мономеров в чистом виде представляет значительные трудности, тк. температуры кипеня продуктов лежат в узком интервале температур. Ректификация алкилхлорсиланов осуществляют в колоннах с большим флегмовым числом. Все алкиларилхлорсиланы – жидкости легко гидролизующиеся водой и влагой воздуха с выделением HCl. Ониобададют резким специфическим запахом, хорошо растворяются в обычных органических растворителях. Фенил хлорсиланы и метилхлор слан имеют высокую термическую стабильность.