Курсовая: Синтезы органических соединений на основе оксида углерода - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Синтезы органических соединений на основе оксида углерода

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 103 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Синтезы органических соединений на основе оксида угл е рода Помимо синтезов органических соединений из СО и Н 2 – углеводороды, олефины, в том числе изобутилен с высокими показателями (селективность > 90%), спирты, в том числе изобутанол с выходом ~70%, метанол и др. – оксид углерода взаимодействует с различными органическими молекулами без и с участием Н2. Оксосинтез Первый важный промышленный синтез альдегидов и спиртов по реакции СО и Н2 с олефинами был открыт в 1939 г О. Рёленом. Процесс получил назв а ние “оксосинтез” (oxo-process), а реакцию синтеза альдегидов называют реакц и ей гидроформилирования, например: (1) В реакции используют этилен, пропилен, изобутилен, стирол и высшие -оле фины (для получения высших спиртов нормального строения). Процесс пров о дят в органических растворителях или в жидких олефинах. Первым катализатором процесса были комплексы кобальта, а в качестве исходного комплекса использовали кластер Co2(CO)8. Стадии процесса – типи ч ные реакции для металлокомплексного катализа. Основные формы катализатора в растворе – HCo(CO)4 и C2H5COCo(CO)4. Процесс требует высокой температуры ~ 150оС и, следовательно, высокого давления (> 30 атм) для предотвращения распада термически неустойчивых комплексов Со. Критическое давление Р > 10 атм при 120оС. Строгая кинетич е ская модель этого сложного процесса пока не получена. Отмечено сильное то р можение оксидом углерода и важная роль координационно-ненасыщенных ко м плексов HCo(CO)3 и C2H5COCo(CO)3. Экспериментально полученное кинетич е ское уравнение (2) (2) превращается в уравнение (3), описывающее процесс в узком интервале РСО , (3) где n 2. В ходе реакции имеет место частичное гидрирование альдегидов до спиртов. Важным показателем процесса является соотношение альдегидов нормального (n) и изостроения (i). С целью повысить соотношение n/i и смягчить условия процесса исследовали другие каталитические системы (см. таблицу). Таблица. Катализаторы оксо синтеза. Условия, показ а тели HCo(CO)4 HCo(CO)3L L – PBu3 HRh(CO)L3 L – PPh3 T, oC 12 – 160 (опт. 150) 160– 200 80– 120 Р, атм 200– 350 50– 100 15– 50 Альдегиды, % 87 – 96 Спирты, % 10 80 – n/i 80:20 88:12 92:8 Алканы, % 1 15 2 Наиболее мягкие условия проведения процесса установлены для комплексов Rh(I), которые более, чем в 104 раз активнее карбонильных комплексов Со. В случае комплексов Rh(I) кинетическое уравнение (4) заметно отличается от уравн е ния (3) (4) Нулевой порядок по олефину объясняют лимитирующей стадией (5) при условии, что весь [Rh] практически находится в форме ацильного компле к са родия(I). В случае малоактивных олефинов лимитирующая стадия – взаимодействие HRh~ с олефином, в этом случае гидридные комплексы родия склонны взаим о действовать друг с другом с образованием кластеров Rh(0), часть которых обр а зуется необратимо и приводит к дезактивации катализатора. На примере HRh(CO)4 схема превращений выглядит следующим образом: Кластер Rh4(CO)12 при взаимодействии со смесью СО и Н2 превращается в а к тивный HRh(CO)4, а кластер Rh6(CO)16 – уже нет. Предполагают, что свободный HRh(CO)4 принимает участие в стадиях (4) и (5). Таким образом, более акти в ный олефин, ускоряя процесс перехода HRh~ в RCORh, уменьшает концентр а цию HRh~ и тем самым “защищает” катализатор от дезактивации. Аналогичная картина имеет место и для фосфиновых комплексов родия. Несмотря на явно более эффективный и селективный процесс в случае р о диевых катализаторов, высокая стоимость родия делает кобальтовые и роди е вые системы близкими по экономическим показателям. В курсе “Прикладной кат а лиз” будут рассмотрены технологические варианты декобальтизации, т.е. пр о цессов отделения катализатора от продуктов реакции и методы выделения р о диевых катализаторов. Различные реакции с участием СО В реакциях СО с олефинами и алкинами участвуют также молекулы других реагентов – Н2О, ROH, RNH2 и др. Эти процессы были открыты В. Реппе в нач а ле 40 - х гг XX века и протекают в растворах комплексов Ni(0, II) и Pd(0, II). Н а пример, (6) (7) (8) В случае олефинов активными являются гидридные комплексы палладия HPdClL, и схема механизма напоминает схему оксосинтеза (9) Механизм гидрокарбалкоксилирования ацетилена в растворах комплексов цис-PdBr2[P(OPh)3]2 отличается от схемы (9) – в этой системе активными комплексами являются ко м плексы Pd(II) (упрощенная схема): Кинетическая модель процесса (10): (10) отражает образование алкоголятных комплексов палладия(II) в квазиравнове с ной стадии. Процесс синтеза метилметакрилата (ММА) (8) считается в настоящее вр е мя наиболее экономически и экологически эффективным (по сравнению с ац е тонциангидринным методом и окислением изобутена). Процесс разработан фирмой Shell и протекает при давлении 40 – 60 атм и температуре 110оС с очень большой скоростью (50000 моль/(моль·час)) и высокой селективностью (~100%) в растворах комплексов PdL2X2, где L – 2-PyPPh2, X – CH3SO3– , CF3SO3– , тоз и лат). Механизм процесса пока не ясен. Среди новых процессов карбонилирования можно привести реакции синт е за ангидрида янтарной кислоты (11) (11) и ангидрида малеиновой кислоты (12) , (12) в которых активной формой являются комплексы Pd(I) – Pd2(CO)2Br4 (Л. Брук, О. Темкин). К промышленным процессам карбонилирования спиртов относятся процесс оки с лительного карбонилирования спиртов (13) (13) и два процесса неокислительного карбонилирования – синтез метилформиата (14) и синтез уксусной кислоты (15) по методам фирмы “Monsanto” и фирмы “Cativa”. (14) (15) Про цессы карбонилирования метанола до уксусной кисл о ты В процессе фирмы “Monsanto” активным катализатором является комплекс Rh(CO)2I2– , а в процессе фирмы “Cativa” – Ir(CO)2I2– . Основные стадии процесса в случае комплексов родия: (16) (формирование активного комплекса Rh(I)) Вторым катализатором процессе является HI. (17) (18) (19) В условиях, когда концентрация воды в СН3СООН > 8% (масс) переход Rh(I) в Rh(III) в стадии (18) является медленной стадией. Распад ацильного комплекса до CH3COI и Rh(CO)2I2– или под действием Н2О (или МеОН) приводит к образ о ванию СН3СООН (20) (21) (22) Скорость реакции описывается уравнением (23) , (23) что свидетельствует о существовании Rh, в основном, в форме Rh(CO)2I2– . Хотя скорость не зависит от РСО, давление СО необходимо для сохранения в растворе карбонилов Rh(I). Условия проц есса – РСО = 30 атм и Т = 150– 170оС. Если соде р жание воды < 8%, лимитирует стадия восстановительного элимин и рования (20). В ходе процесса наблюдаются реакция конверсии СО (24) реакции образования метилацетата, диметилового эфира, этанола и пропион о вой кислоты. Однако, селективность образования уксусной кислоты (на мет а нол) > 99%, а на СО – 90% (из-за реакции 24). Потери родия составляют 0.1г на 1 тонну кислоты, что при производительности установки 160 тыс. тонн составл я ет 16 кг в год. Усовершенствование процесса при переходе к комплексам Ir (“Cativa”-процесс, BP и “Monsanto”) связано с тем, что аналогичный Rh(I) комплекс Ir [Ir(CO)2I2– ] более устойчив в широком диапазоне РСО и [Н2О]. Так, комплекс у с тойчив при ~0.5% концентрации Н2О в отличие от комплекса Rh (> 8% H2O). Показано, что скорость присоединения CH3I к Ir(I) ~ в 150 раз выше, чем в сл у чае Rh(I) (стадия 18), и не лимитирует процесс. Медленной стадией в этой си с теме считают реакцию (26) внедрения СО в метильном комплексе Ir(III), сл е дующую за стадией замещения I– (25) (25) (26) (27) Скорость процесса описывается уравнением (28) (28) в предположении, что в быстрой квазиравновесной стадии (29) равновесие практически полностью смещено вправо и весь [Ir] [CH3Ir(CO)2I3– ]. Производительность по СН3СООН в процессе “Cativa” ~ в 2 раза выше, чем в процессе “Monsanto” и составляет ~2кг/л·час. Возможность использования растворов с низкой концентрацией воды в случае Ir приводит к тому, что в технологической схеме исключается колонна осушки. Это обстоятельство, вместе с более высокой производительностью и с более низкой ценой Ir (~ в 170 раз дешевле Rh) делает процесс “Cativa” более экономически эффективным. Вопросы для самоконтроля Объясните причины торможения оксидом углерода процесса окс о синтеза в случае кобальтовых и родиевых катализаторов. Почему более активные олефины в случае родиевых катализаторов увел и чивают срок жизни катализатора? Какие процессы с участием СО связаны с именем В. Реппе? Чем различаются кинетические модели процессов синтеза уксусной кислоты фирм “Monsanto” и “Cativa”? В чем причина ра з личий в моделях? Каковы достоинства технологии фирмы “Cativa”? Литература Катализ в промышленности, под ред. Б. Лича, М., Мир, 1986, т. 1, 2. Шелдон Р.А., Химические продукты на основе синтез-газа, М., Химия, 1987. Jones J.H., The Cativa™ Process for Manufacture of Acetic Acid, Platinum Metals Rev., 2000, 44 (3), p p. 94– 105. Темкин О.Н., Брук Л.Г., Комплексы Pd(II, I, 0) в реакциях окислительн о го карбонилирования, Кинетика и катализ, 2003, № 5.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Бабушка перепутала кальян с ингалятором и забыла о всех своих болезнях на целый день.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по химии "Синтезы органических соединений на основе оксида углерода", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru