Фтористый водород как катализатор свойства

Наиболее полярным из обычных растворителей является вода. Как уже известно из предыдущего (V 4), действие ее на внутримолекулярные связи сказывается настолько сильно, что многие полярные молекулы распадаются на ионы, обменные реакции между которыми протекают практически моментально. Даже в виде следов вода оказывается необыкновенно активным и разносторонним катализатором. Например, при полном ее отсутствии хлор не действует на металлы, фтористый водород не разъедает стекло, натрий и фосфор не окисляются на воздухе и т. д. Подобным же образом следы водяного пара сильно катализируют некоторые реакции разложения (СЬО и др.). Можно сказать, что если бы мы изучали вещества при полном отсутствии воды, то наши представления о химических свойствах многих элементов и соединений были бы совершенно иными, чем в настоящее время. [c.346]

Химическая устойчивость и физические свойства фтористого водорода позволяют применять его в очень разнообразных условиях (наибольшим образом удовлетворяющих экономическим или термодинамическим требованиям), не считаясь с тем, как это отразится на катализаторе. Упругость паров фтористого водорода достаточно низка, чтобы с помощью только умеренных давлений поддерживать его в жидком состоянии. Также достаточно низка его температура замерзания, что позволяет вести реакцию при более низких температурах, чем это доступно с другими катализаторами, которые становятся в этих условиях вязкими. Большинство реакций алкилирования в присутствии фтористого водорода проводят при температуре около 25°, но для некоторых реакций предпочитаются более низкие температуры. [c.79]

Ряд веществ (материалов, смесей) способен к самовоспламенению при соприкосновении с воздухом при обычной температуре. Такие вещества называются пирофорами. К ним относятся белый фосфор, фтористый водород, сульфиды железа, образующиеся при хранении и переработке сернистых нефтей, свежеприготовленная сажа, алюминийалкилы, применяемые в качестве составной части катализаторов в производствах органического синтеза, и Др. Пирофоры в зависимости от их свойств хранят под слоем воды, под подушкой инертного газа или в герметически закрытых сосудах, а при использовании принимают меры для предотвращения их контакта с воздухом. [c.148]

Преимущества НГ как катализатора объясняются не только его химическими, но и физическими свойствами. Низкая температура кипения способствует легкому отделению его от продуктов реакции низкая температура замерзания позволяет осуществлять реакцию при отрицательной температуре. Органические вещества, содержащие кислород, азот и серу, хорошо растворяются во фтористом водороде, который в свою очередь легко растворяется в этих веществах. Таким образом, катализатор может действовать в жидкой фазе. Фтористый водород не осмоляет и не разлагает углеводородов. Например, толуол, нагреваемый до 200° с НГ в течение недели, не подвергается никаким изменениям. [c.29]

Было найдено, что увеличение содержания фтористого водорода приводит к увеличению доли удерживаемого аммиака, т.е. сила кислотных центров катализатора с ростом содержания фтористого водорода возрастает. Результаты изучения свойств алюмосиликата и силикагеля этим методом и методом визуальной оценки изменения окраски совпадают относительная легкость десорбции аммиака с поверхности силикагеля свидетельствует о слабых кислотных центрах, а прочное удерживание адсорбированных молекул в случае алюмосиликагеля соответствует сильной поверхностной кислотности [16]. [c.20]

Как показали наши исследования, наиболее эффективным катализатором для этой цели является фтористый водород. Последний, благодаря его физико-химическим свойствам, легко и практически полностью регенерируется без каких-либо потерь углеводородов. [c.150]

В ранее опубликованных работах [2, 4, 9, 11] делались предположения о механизме жидкофазных углеводородных реакций, как алкилирование изопарафинов, полимеризация и изомеризация олефинов и изомеризация парафинов. Катализаторами для этих реакций служили сухой фтористый водород, серная кислота, промотированные галоидные соединения алюминия. Только промотированные галоидные соединения алюминия представляют активный катализатор для изомеризации нормальных парафинов. Облад и Горин [9] предполагают, что твердая поверхность или разрез поверхности катализатора, имеющие должные диэлектрические свойства, необходимы для существования ионов карбония, участвующих в механизме изомеризации н-бутана. [c.85]

Подводя итоги исследованиям по гетерогенному окислению бензола в фенол, можно отметить, что нам не удалось подобрать активный катализатор, отвечающий требованиям промышленности. Наши работы показали, что катализатор окисления бензола в фенол должен не только обладать свойством активировать молекулу кислорода, но и ослаблять углерод- ВОдород Ную связь з -бензольной молекуле с образованием фенильного радикала или иона. Правильность такого вывода подтверждается данными по окислению бензола в фенол в растворе безвод-лого фтористого водорода, когда весь окисленный бензол якобы [c.93]

Исходя из представления о протолитической природе реакций изотопного обмена водорода, А. И. Шатенштейн предложил изучать их в неводных растворителях с сильно основными и кислотными свойствами, применяя такие мощные катализаторы, как амид калия в жидком аммиаке, трехбромистый алюминий в жидком бромистом водороде и трехфтористый бор в жидком фтористом водороде. Было не только подтверждено то, что углеводороды, включая насыщенные, могут проявлять свойства кислот и оснований, но и предложен метод количественной оценки их силы, базирующийся на измерениях кинетики реакций водородного обмена. [c.214]

Сразу же возникает вопрос о том, какого рода химические свойства влияют на каталитическую активность рассматриваемой системы. Недавно стала очевидной возрастающая тенденция отнести активность алюмосиликатных катализаторов крекинга за счет присутствия в них активных протонов [1—9, 51]. Авторы работ, отмечая возможное присутствие активных ионов водорода, привели очень мало данных о структуре катализатора и о том, как возникает активный ион водорода. Несомненно, что в своих рассуждениях эти авторы находились под влиянием кажущегося подобия в большой группе превосходных катализаторов некоторых реакций углеводородов. Если рассматривать как единую группу такие катализаторы, как хлористый алюминий— хлористый водород, фтористый водород, серная кислота, фосфорная кислота, фтористый бор и другие известные своей эффективностью при реакциях углеводородов, то общее свойство их заключается в том, что все они представляют кислоты или действуют совместно с кислотами . Поэтому логично на основании подобия катализируемых реакций сделать вывод, что активность алюмосиликатных катализаторов крекинга также в известной степени основана на их кислотной природе. [c.186]

Фтористый водород применяется как катализатор для органи- ческих химических реакций всего лишь около десяти лет. Хотя за это время он получил очень широкое промышленное применение, общее число опубликованных работ по этому вопросу невелико. Это объясняется техническими трудностями работы с фтористым водородом в лабораториях высших учебных заведений, являющихся источником большинства научных статей. В настоящей статье не ставится задачей дать полный литературный обзор или исчерпывающе рассмотреть органическую химию реакций или продуктов. Автор стремился рассмотреть важные для катализа свойства фтористого водорода, аппаратуру, применяемую при его использовании, значение реакций и их типы, основные закономерности, достоинства и недостатки по сравнению с другими катализаторами при производстве одних и тех же продуктов и механизм его действия. [c.242]

Для приготовления поликумароновых смол [115] рекомендуется применять вместе с фтористым водородом катализаторь (фтористый бор, галоидопроизводные тяжелых металлов). Обработка ненасыщенных жиров и растительных масел фтористым водородом дает продукты, сходные с продуктами, получаемыми при их термополимеризации. Вещества, обладающие свойствами заменителей каучука, образуются при действии жидкого фтористого водорода на маковое, касторовое и льняное масла, а также на древесную смолу. При пропускании газообразного фтористого водорода через льняное масло при 20—40° получают масло> используемое в литографии [116]. [c.67]

При воздействии фтористого водорода на четыреххлористый углерод в присутствии фтористой сурьмы как катализатора получают дихлордифтор-метан, кипящий при —30°, не горючий и лишь мало ядовитый газ, обладаю-1ЦИЙ исключительными свойствами как хладагент. Представление о возможных путях использования четыроххлористого углерода дает рис. 62. [c.119]

Фтористый водород имеет ряд преимуществ по сравнению с серной кислотой благодаря таким свойствам, как низкие температуры плавления и кипения (—83° и 4-19,4° соответственно) и стойкость к реакциям окисления или восстановления. Его можно использовать как при температуре —30°, так и при температуре выше комнатной. В промышленных П2юцес-сах при его использовании не требуется охлаждения, тогда как при применении серной кислоты необходимо применять охлаждение. Почти весь фтор, содержащийся в отработанном катализаторе, регенерируется в виде фтористого водорода, поэтому расход катализатора в промышленном процессе очень низкий. [c.311]

Катализаторами изомеризации олефинов в растворах являются комплексы ВРз (с фтористым водородом, диэтиловым эфиром, водой), сильные органические кислоты (хлор-, фтор- и этансульфоно вая), галогениды Ре, А1, Pd, НИ с кислотными свойствами. Как правило, эти катализаторы активируют процессы цис-транс-шош риза-ции, миграции двойной связи и перемещения алкильных групп по углеродной цепи без изменения длины цепи. [c.89]

Способность угля экстрагироваться пиридином после такой обработки приведена на диаграмме рис. 2 для сравнения приведено и действие. хлористого алюминия. 1Чожно видеть, что раство-ри.мость высоколетучего угля в пиридине после их обработки снижается (возможно, из-за конденсации молекул угля под действием катализаторов), а свойства среднелетучего угля, ио-видимому, остаются примерно такими же (вероятно, процессы конденсации и крекинга в данном случае уравновешивают друг друга). Растворимость низколетучего угля заметно возрастает, особенно после его обработки фтористым водородом ири 80 "С. Свойства полу-антрацита суш,ественно не изменяются, что объясняется высокой степенью ароматизации его структуры. Хлористый алюминий и фтористый водород действуют на уголь примерно одинаково. Добавление трифторида бора к фтористому водороду существенно не влияет на способность углей растворяться. [c.304]

Исследовались каталитические свойства многочисленных сильных кислот фтористого водорода, фтористого бора, галоидсульфоновых кислот, этансульфоновой кислоты и др. Однако ббльшая часть экспериментальных данных, используемых для выяснения механизма изомеризации насыщенных углеводородов, была получена с применением хлористого и бромистого алюминия, серной кислоты и алюмосиликатов. Поэтому рассмотрение реакций изомеризации, катализируемых сильными кислотами, будет ограничено реакциями, протекающими на перечисленных четырех катализаторах. По тем же причинам обсуждение изомеризации в присутствии гидрирующих катализаторов на кислотных носителях будет ограничено реакциями, протекающими в присутствии платины на содержащей галоид окиси алюминия, никеля на алюмосиликатах и алюмомолйбденового катализатора. [c.88]

Будучи элементом первого ряда периодической системы, фтор (и..его соединевия) должен обладать необычными свойствами и найти разнообразное применение, как это имеет место в случае прочих элементов первого ряда. Фтор образует соединения со всеми элементами, кроме благоро дных газов многие из его соединений обладают такими свойствами, которые трудно предсказать на основании изучения аналогичных, но не содержащих фтора соединений. М-ногие из соединений фтора обладают исключительной.- устойчивостью наоборот, некоторые из них. например, фтористый водород, чрезвычайно реак-ционноспойобны.-Молекула фтора очень устойчива, но в ТО же время в соответствующих условиях обладает высо- ой реакционной способностью. Этим объясняется трудность контроля над ходом реакций с элементарным фтором и,значение катализаторов для подобных реакций. Реакция между фтором и водородом протекает весьма энзергично,-и контроль за реакцией осуществляется с большим трудом. Для определения теплоты реакций [261 оказалось необходимым использовать электрический раз- [c.22]

Серная кислота широко используется в качестве катализатора для проведения реакции алкилирования в научных исследованиях и промышленных процессах [1—7]. В литературе описано алкилирование хлорбензола пропиленом в присутствии серной кислоты с целью выявления оптимальных условий получения моноизопро-пилхлорбензолов [8, 9]. Систематическое исследование этой реакции как последовательного процесса ранее не проводилось. Поэтому целесообразно изучить состав продуктов последовательного алкилирования хлорбензола пропиленом в зависимости от условий проведения реакции и сопоставить каталитические свойства серной кислоты и фтористого водорода, использованного нами ранее при алкилировании хлорбензола [10, 11]. [c.62]

При использовании смешанного олефинового сырья па окиснохромовых катализаторах идет селективная полимеризация а-олефинов до полимеров с высоким молекулярным весом. Большой интерес представляет двухступенчатый процесс [63], при котором сырье, содержащее а-олефины (пропилен и бутеп-1), Р-олефины (бутен-2) и изопарафины (изобутап и изопентан), пропускают через активированный окиснохромовый катализатор при повышенной температуре. В присутствии указанного катализатора а-олефины полимеризуются до липкого полутвердого продукта, который остается на катализаторе. Обедненное а-олефинами сырье удаляется и затем обрабатывается алкплирующим катализатором, например фтористым водородом, в результате чего образуются алкилаты, обладающие высокими антидетонационными свойствами и пригодные для использования в качестве присадок к моторным топливам. [c.311]

Каталитические свойства проявляют вещества, находящиеся в газообразном, жидком и твердом состоянии. Примером газообразного катализатора может служить фтористый водород, вызывающий как миграцию двойной связи в бутене-1, так и значительно более медленную изомеризацию -бутана в пзобу-тан. Газообразный фтористый водород, который нашел промышленное применение в процессах алкилирования, активирует изомеризацию углеродного скелета олефинов и парафинов. Так, [c.62]

Благодаря ценным физико-химическим свойствам он нашел применение в различных областях техники, в условиях, где требуется исключительная устойчивость материала к растворителям и агрессивным средам, для изготовления уплотнительных деталей — прокладок, сальниковых набивок, арматуры —краны, вентили, трубы, мембраны, насосы, самосмазывающиеся подшипники и др. Представляют интерес вещества, содержащие в своей молекуле фтор и хлор. Они известны под названием фре-онов. Фреон-12, I2F2, можно получить, действуя газообразным фтористым водородом на четыреххлористый углерод в присутствии пятихлористой сурьмы в качестве катализатора [c.33]

Симонс и Арчер [5] сообщают о применении фтористого водорода в качестве катализатора. Они [6] нашли, что третичные галогениды легко реагируют при 0°, вторичные галогениды требуют температуры в 25°, а первичные галогениды реагируют только при более высокие температурах, что дает приблизительную относительную кислотную характеристику алкильных групп Активность упомянутых галогенидов находится в согласии с другими данными об электро-фильных свойствах алкильных групп [7,8]. [c.145]

Материалы на основе цнклокаучуков. В процессе каталитической изомеризаций каучука происходит его циклизация с образованием продуктов, называемых циклокаучуками. Свойства цикло-каучуков зависят от метода получения, исходного сырья, катализатора и условий реакции. Исходным сырьем служат обычно натуральный каучук или синтетический полийзопрен. Реакция протекает в растворе, в массе па вальцах или в латексе. В качестве катализаторов применяются концентрированная серная кислота, органические сульфокислоты, галоиды амфотерных металлов, хлористый и фтористый водород, оловянные кислоты и др. [c.280]

В первую очередь рассмотрим свойства обработанной фтористым водородом отбеливающей глины без добавления активаторов. Это вещество при давлениях 200—300 атм обладает небольшой расщепляющей а Ктитаностью и высокой чувствительностью по отношению к азотсодержащим основаниям. При давлении 600 атм наблюдалась значительно более высокая расщепляющая активность. Не исключено, что активация обработанной фтористым водородом отбеливающей глины путем добавления к ней который превращает ее в бифункциональный катализатор [41] с повышенной активностью, может быть также достигнута,, по крайней мере частично, при применении более высоких давлений водорода. В табл. 19 приведены результаты, полученные с дестиллатом нефти, характеристика которого дана на стр. 297. Расщепляющая активность отбеливающей глины, обработанной НР при 600 атм, меньше, чем у катализатора, содержащего ШЗз,. вследствие чего в этом случае следует проводить реакцию при несколько более высоких температурах. Однако расщепляющая активность этого катализатора выражена гораздо более отчетливо по сравнению с активированным углем, действие которого проявляется при значительно более высоких температурах. Бензин, полученный с активированным углем, имеет значительно меньшее октановое число, что указывает на другой механизм деструктивного гидрирования. Отбеливающая глина, обработанная НР, дает бензин с более высоким содержанием ароматики и большим октановым числом, чем катализатор, содержащий VS2- [c.303]

Морин и Бирс [240] нашли, что смесь трехфтористого бора и фтористого водорода обл 1дает превосходными каталитическими свойствами расход катализатора нри этом незначителен [241]. Реакцию проводят следующим образом. В ледяной уксусной кислоте, находящейся в автоклаве, растворяют при охлаждении 3% трехфтористого бора (от веса смеси олефина и кислоты), прибавляют также при охлаждении 3% вес. фтористого водорода и при 90— 100° в автоклав вводят, например, жидкий пропилен под давлением. На 480 г ледяной уксусной кислоты берут 25 г трехфтористого бора, 25 г безводной плавиковой кислоты и 336 г пропилена. Пропилен ожижают в газовом баллоне, создавая азотом давление в нем около 18 ат. Подачу жидкого [c.506]

С другой стороны, если для алкилирования изобутана в качестве катализатора применяется фтористый водород, то в свойствах продуктов, получаемых с этими двумя н-бутиленами, имеются лишь относительно малые различия [19]. Октановые числа бензинов с концом кипения 150°, полученных алкилирова-нием изобутана бутеном-1 и бутеном-2, соответственно равнялись 92,7 и 95,3. Более того, в составе соответствующих продуктов, полученных алкилированием изобутана вторичным фтористым бутилом или бутеном-2 в присутствии фтористого водорода, существенных различий не было [20]. [c.134]

Исследования по действию фтористого водорода на органические соединения в научных лабораториях Пенсильванского колледжа начались около 1933 г. До этого времени фтористый водород употреблялся как реагент для приготовления фторсодержащих органических соединений и как сильное полимеризующее и дегидратирующее средство. Он использовался для дегидратации целлюлозы и в качестве водуотнимающего средства при нитровании бензола. Сведения, имевшиеся в то время, о действии фтористого водорода на органические соединения позволяли ожидать лишь плохих результатов из-за корродирующих свойств этого вещества. В 1935 г.-опубликована работа [76] по алкили-ройанию изопарафинов олефинами, в которой применяли катализатор — смесь фтористого бора с порошком никеля. В каче- [c.242]

Относительное количество фтористого водорода, потребное для реакции, зависит от типа реакции и свойств реагентов и продуктов. Для некоторых реакций требуются только следы фтористого водорода, тогда как при других он служит жидким растворителем. Реакции, при которых образуются вода или аммиак, требуют больше катализатора, чем реакции, в которых веществ основного характера не образуется, так как накопление основания понижает каталитическую активность фтористого водорода. Кислород- и азотсодержащие органические вещества — спирты, эфиры, карбоновые кислоты, амины и т. п. — энергично реагируют с фтористым водородом со значительным выделением тепла. При применении этих веществ требуется гораздо больше катализатора, потому что, прежде чем останется какое-.либо количество, могущее действовать как катализатор, нужно. добавить столько фтористого водорода, сколько требуют эти реакции присоединения. При добавлении фтористого водорода к этим веществам следует быть особенно осторожным, так как реакции протекают очень бурно. Под основными веществами в этом отношении подразумеваются все органические соединения, содержащие кислород или азот, а также вода и серная кислота. Для смешения реагирующих веществ в этих случаях можно пользоваться обычной аппаратурой, но удобнее сначала брать навеску фтористого водорода с тем, чтобы проконтролировать его количество взвешиванием, а затем уже добавлять другое вещество. Если нужно получить моноалкилированные ароматические соединения, то алкилирующий агент следует медленно прибавлять к избытку ароматического соединения в присутствии катализатора, так как скорость превращения моноалкилированного соединения в диалкилированное в большинстве случаев больше скорости образования моноалкилированного вещества. Образование триалкильных и высших продуктов требует форсирования. [c.251]

Сильно дегидратирующие свойства фтористого водорода позволяли ожидать, что он принимает участие в реавдиях, в которых вода является одним из продуктов. Такие реакции дегидратации не являются в полном смысле слова каталитическими. Однако показано [66], что присоединение воды в случае гидролиза сложных эфиров катализируется фтористым водородом, а поэтому вероятно, что каталитическая способность фтористого водорода проявляется и в обратной реакции, так как если катализатор действует на прямую реакцию, то он обязательно ускоряет и обратную. По этой причине в настоящей статье и рассматриваются некоторые из этих реакций. [c.268]

Первым возникает вопрос почему фтористый водород является таким энергичньш катализатором для большого числа органических реакций Это должно быть отнесено за счет его исключительно большой кислотности, несмотря на то, что в водных растворах он представляет довольно слабую кислоту [16]. Эта кислотность не может быть ограничена образованием соль-ватированных протонов в растворе, так как каталитические свойства фтористого водорода проявляются е жидкой углеводородной фазе с низкой диэлектрической постоянной, в которой концентрация ионов ничтожно мала. Катализируемые им реакции, ка правило, ускоряются кислотными веществами. Типы механизмов, часто предлагаемых для реакций, катализируемых хлористым алюминием или трехфтористым бором, основьгоающиеся на [c.273]

ЖИДКОСТЬ с низкой точкой кипения, подачу его в виде жидкости или газа можно осуществлять по обычному трубопроводу. Фтористый водород представляет жидкость с малой вязкостью, а поэтому допустимо пользоваться трубопроводами, вентилями и вспомогателыными устройствами малого диаметра. 1 кг фтористого водорода содержит свыше 48 молей, вследствие чего каждый его килограмм или весовая единица производят большое химическое действие, что в свою очередь создает условия для примене-иия аппаратуры и контейнеров меньших размеров. Малая вязкость в сочетании с низким поверхностным натяжением обеспечивают очень большую скорость его отстаивания с углеводородами, благодаря чему сокращается время отстаивания или требуются меньшие отстойники. Указанные свойства фтористого водорода представляют его технологические и эксплуатационные преимущества. Связывая все это с химическими преимуществами, можно считать, что фтористый водород потенциально более других катализаторов подходит для крупнозаводского производства в отношении катализируемых им реакций. [c.279]

Фтористый водород в качестве катализатора обладает высокой гидро-дегидрополимеризующей и обессеривающей способностью [4, 5. ] Обессеривающая способность фтористого водорода особенно велика при наличии в сырье непредельных и ароматических соединений [5]. Кроме того, этот катализатор благодаря его химическим и физическим свойствам легко может быть регенерирован простой отгонкой с восстановлением его каталитических свойств. [c.105]

Энергичное взаимодействие фтористого водорода с кварцем, силикатами, стеклом и другими материалами давно известно. Это обстоятельство, а также агрессивное действие на кожную ткань в значительной степени затрудняли как изучение свойств этого соединения, так и его практическое применение. Однако, несмотря на заказанные трудности, за последнее время проведено большое число исследований, посвященных как изучению свойств фтористого водорода, так и его применению. С химической точки зрения HF представляет собой сильную кислоту. Он является сильно дегидратирующим средством и может быть использован в качестве катализатора при различных органических реакциях. С фиаической точки зрения фтористый водород интересен как необычная жидкость, которая может быть использована в качестве растворителя. Изучение свойств фтористого водорода расширяет наши знания о природе жидкого состояния, а также о строении молекул. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология