Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Термодинамические условия реакции алкилирования

    ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕАКЦИИ АЛКИЛИРОВАНИЯ [c.30]

    Как и сульфирование, реакция алкилирования по Фриделю — Крафтсу обратима. Обычные правила ориентации соблюдаются здесь поэтому только до тех пор, пока процесс протекает при кинетически контролируемых условиях (см. стр. 132), Следовательно, реакция должна быть вовремя прервана, что удается только в том случае, если скорость реакции можно поддерживать маленькой, т. е. если работают при мягких условиях (при низкой температуре и с малыми количествами катализатора) (см. общую методику). Напротив, при термодинамическом контроле, т. е. при более высоких температурах, продолжительном времени реакции, и больших количествах катализатора при алкилировании замещенных ароматических соединений часто получают преимущественно ле/па-замещенные. Кроме того, имеет место дезалкилирование и переалкилирование, особенно при применении сильнодействующих катализаторов. Если обрабатывают, например, п-ксилол хлористым алюминием, то наряду с о- и и -ксилолами. [c.302]


    Термодинамические условия реакции алкилирования [c.3]

    Повышение молекулярного веса реагентов или продуктов реакции приводит к понижению скорости их диффузии, вследствие чего для проведения быстрых реакций требуются более широкопористые катализаторы, поверхность которых обычно невелика. Таковы реакции полимеризации этилена и пропилена и алкилирования бензола на катализаторе из кремневольфрамовой кислоты на силикагеле, скорость которых растет с увеличением среднего диаметра пор силикагеля [4. Обычно для таких процессов хорошо подходят катализаторы и носители средней пористости, величина удельной поверхности которых колеблется от нескольких десятков до 100 м г и более, а преобладающий диаметр пор от 40—60 до 100 А. При этом, как указывает Г. К. Боресков [5], очень желательна неоднородность структуры пористой частицы (наличие широких- транспортных пор, ведущих к узким капиллярам с развитой поверхностью). Особо чувствительны к характеру пористости частиц реакции контактного окисления. В этом случае скорости реакций, как правило, велики, а целевые продукты термодинамически неустойчивы в условиях реакции. Это приводит к тому, что при появлении внутридиффузионного торможения усиливается дальнейшее окисление целевого продукта и селективность процесса падает. Наилучшие катализаторы реакций окисления обычно являются [c.305]

    В соответствии с современными представлениями реакция алкилирования протекает по сложному многомаршрутному -меха-низму, причем долевое участие отдельных направлений зависит от природы и структуры катализаторов, алкилирующих агентов и растворителей, соотношения компонентов и условий проведения реакции, структуры образующихся комплексов, распределения электронной плотности в атакующей группе и ароматическом углеводороде, геометрических факторов (как от объема алкильного заместителя, так и от объема комплекса катализатора и алкилирующего агента) и т. д. Изменение условий реакции алкилирования и теоретически обоснованный состав компонентов исходной реакционной смеси позволяют управлять соотношением термодинамических и кинетических факторов, что дает возможность априорно определять состав целевых продуктов. [c.218]

    Проведенный анализ литературных данных показывает, что термодинамический расчет реакций алкилирования бензола не является достаточно полным. В связи с этим был проведен термодинамический анализ некоторых реакций алкилирования бензола этиленом в газовой фазе с целью определения оптимальных условий для получения максимально возможных выходов продуктов, образующихся при осуществлении процесса в присутствии гетерогенного катализатора. [c.38]


    Кислотно-каталитическое алкилирование наиболее эффективно. Пониженные температуры термодинамически более благоприятны для алкилирования так же, как и для побочных реакций изомеризации, полимеризации и переноса водорода. Однако в мягких условиях каталитического алкилирования в реакцию с олефина- [c.873]

    Если при нитровании, бромировании, хлорировании, алкилировании образуются в основном а-изомеры, то при сульфировании и ацилировании в зависимости от условий реакции образуются оба изомера В кинетически контролируемых условиях образуются а-изомеры, в термодинамически контролируемых условиях — уЗ-изомеры [c.418]

    Правила ориентации при алкилировании в общем подобны другим реакциям электрофильного замещения в ароматическое ядро, но строение продукта может существенно изменяться в зависимости от катализаторов и условий реакции. Так, электронодонорные заместители и атомы галогена направляют дальнейшее замещение преимущественно в пара- и орго-положения, однако в более жестких условиях и особенно при катализе хлоридом алюминия происходит изомеризация гомологов бензола с внутримолекулярной миграцией алкильных групп й образованием равновесных смесей, в которых преобладают термодинамически более стабильные изомеры. Ранее эта реакция встречалась применительно к изомеризации ксилолов в бо" [c.232]

    Практически состав продуктов реакции алкилирования определяется как термодинамическим выходом при данных условиях, так и скоростями реакций, которые могут протекать в реакционной смеси в присутствии определенного катализатора. Например, при алкилировании бензола пропиленом  [c.271]

    Реакции синтеза высокомолекулярных углеводородов С — ал— килированием являются обратными по отношению к крекингу алканов и потому имеют сходные механизмы реагирования и относятся к одному классу катализа — кислотному. Реакции С — алкилирования протекают с выделением 85 — 90 кДж/моль (20 — 22 ккалУмоль) тепла в зависимости от вида олефина и образующегося изопарафина, поэтому термодинамически предпочтительны низкие темшфатуры, причем уже при 100 °С и ниже ее можно считать практически необратимой. Именно в таких условиях осуществляют промышленные процессы каталитического алкилирования. Из парафинов к каталитическому алкилированию способны только изо — [c.137]

    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]

    Термодинамические отношения для этой реакции уже рассматривались в гл. I в приложении к крекинг-процессу. Очевидно, что равновесие обратной реакции алкилирования парафинов смещается вправо при понижении температуры, причем уже при 100 °С и ниже ее можно считать практически необратимой. Именно в таких условиях процесс каталитического алкилирования изопарафинов и осуществляют в промышленности. Имеется также процесс термического алкилирования парафинов при 400—500°С,т. е. когда возможны обратимые превращения. В этом случае для преимущественного направления реакции в сторону алкилирования используют высокое давление (до 300 ат), поскольку реакция сопровождается уменьшением объема. Термическое алкилирование не получило существенного развития, и в дальнейшем рассматривается только каталитическое алкилирование. [c.366]

    Эти закономерности справедливы только для кинетически контролируемых реакций (см. разд. В,3.2). Если условия реакции способствуют образованию термодинамически контролируемых продуктов, то необходимо принимать в расчет изомеризацию, которая приводит к значительному изменению-соотношения между орто- и лара-продуктами (см., например, сульфирование и алкилирование по Фриделю — Крафтсу). [c.426]

    Термодинамические отношения для этой реакции уже рассматривались в гл. I в приложении к крекинг-процессу. Очевидно, что равновесие обратной реакции алкилирования парафинов смещается вправо при понижении температуры, причем уже при 100 °С и ниже ее можно считать практически необратимой. Именно в таких условиях процесс каталитического алкилирования изопарафинов и осуществляют в промышленности. [c.322]

    В условиях крекинга термодинамически возможно незначительное протекание реакций синтеза, причем некоторые заметно влияют на результаты процесса. Это — алкилирование ароматических и парафиновых углеводородов олефинами, полимеризация олефинов, конденсация и коксообразование [1—3]. [c.66]


    Реакция термического алкилирования парафинов олефинами долгое время не была известна. Процессы, протекающие при этом, в основном были освещены в работах Фрея с сотрудниками в лаборатории Филиппе петролеум компани (СВ.1А) [54]. Они нашли, что парафины могут реагировать с олефинами при повышенной температуре в условиях, в которых крекинг еще не происходит. Из термодинамических расчетов, сделанных позже, также следовало, что вполне возможны реакции, обозначаемые в настоящее время как процессы термического алкилирования. Как показали тщательные исследования, эти реакции протекают особенно хорошо под высоким давлением при этом ИЗО и к-парафины превращаются с одной и той же скоростью, [c.314]

    Эта теплота реакции имеет значительно большее отрицательное значение, чем в реакции алкилирования бутана этиленом, и остается отрицательной до температуры 540°. Таким образом, для этой реакции имэются благоприятные термодинамические условия в широком интервале температур. Однако реакция эта обратима, и ири более высоких температурах обратимость реакции становится з аметной (это видно из табл. 1). Равновесие реакции может быть представлено приблизительно следующим уравнением  [c.490]

    Ароматические углеводороды легче алкилируются олефинами, чем изопарафины. Наиболее благоприятными термодинамическими условиями термической реакции между бензолом и этиленом являются атмосферное давление и температуры до 540° [566], в то время как для изопарафинов — около 300° С. Признаки термического алкилирования бензола с этаном, пропаном и бутанами, проходящего, вероятно, по механизму свободных радикалов, получены при 475—550° С иод давлением 323 — 337 кПсм , наряду с другими продуктами (бифенилом, флуоре-пом, антраценом, дифенилбензолом и т. п.) образуются толуол, этилбензол, Сз и С4-алкилбензолы и ксилолы [567]. Алкилирование бензола проходит полностью в присутствии кислотного катализатора. Кремний-алюминиевые комплексы применяются под давлением нри 240—260° С для алкилирования бензола с этиленом и при 190—240° С с пропиленом в результате реакций образуются этил-и изопронилбензолы [568]. С крепкими кислотами реакция проходит еще легче. Цимол получают алкилированием бензола с пропиленом над катализатором (фосфорная кислота на кизельгуре) [569, 570] или серной кислотой [571, 572]. Фтористоводородная кислота также является эффективным катализатором [573, 574] может применяться и алкан-серная кислота [575], хотя и с металлическим натрием [576] в качестве промотора. [c.133]

    Этилен и пропилен в условиях процессов алкилирования не являются заметными источниками образования примесей [194]. Однако, с увеличением скорости подачи олефинов в реакционной массе накапливаются полиалкилароматические углеводороды, дезактивирующие катализатор. Это объясняется тем, что скорость реакции алкилирования заметно выше скорости реакции диспропорционирования, т. е. в данном случае определяю-. щую роль играет соотношение термодинамического и кинетического факторов. [c.150]

    Реакция алкилирования противоположна реакции деалкилиро-вания, т. е. распада, и в то время как для деалкилирования требуются повышенные температуры, для реакции алкилирования в общем наиболее благоприятны низкие температуры. Алкилиро-ванне парафинов и нафтеновых углеводородов в усЛ Овиях обычного термического крекинга (температура 500° С, давление около 50 а>т) термодинамически невозможно в этих условиях реакция идет в сторону деалкилирования. Чтобы провести реак- [c.113]

    В условиях большинства реакций алкилирования продукты О- и С-алкилирования обычно взанмно не. Превращаются, поэтому непосреД ственно на основании термодинамических данных нельзя правильно [c.21]

    Полученные данные показьшают, что в присутствии бензолсульфо-кислоты нарушается обычный ход электрофильного замещения ароматического ядра. При алкилировании н-олефинами катализатор бензолсульфокислота способствует образованию, в основном, орто-замещенных алкилфенолов (2- и 2,6-структур). Это означает, что обьганые правила ориентации в реакции алкилирования фенола сохраняются до тех пор, пока процесс протекает при кинетически контролируемых условиях (при низкой температуре и с малыми количествами катализатора). При термодинамически контролируемых условиях реакции, т. е. при высоких температурах, продолжительном времени реакции и больших количествах сильнодействующих катализаторов, имеет место деалки-лирование и переалкилирование, способные привести к необычным продуктам реакции. [c.40]

    Обратный пр ц сс, алкилирование нафтенов, лодобен процессу алкилирования парафинов. Благоприятными условиями для алкилирования нафтеновых >тлеводородов, с термодинамической точки зрения, будут низкие температуры и высокие давления. Как и в случае парафинов, нужно полагать, что частичное алкилирование, например, циклопентана или циклогексана этиленом в термическом процессе может быть возможно при очень высоких давлениях, приближающихся к 210 кг на 1 см . Тгким образом, мало вероятно, что реакции алкилирования нафтенов олефинами играют какую-либо роль при относительно небольших давлениях промышленного крекинга. [c.67]

    Реакции алкилирования и ацилирования кетонов чаще проводят в среде основания, т.е. через енодят-ион, а не через енол. Можно было бы думать, что в этих условиях будет вступать в реакцию, главным образом, наименее замещенный оь-углеродный атом в соответствии с большей скоростью его депротонирования. Однако, предсказывая направление реакции, необходимо учитывать не только кинетический, но и термодинамический фактор - относительную устойчивость промежуточной частицы. Регулируя условия, в которых из кетона образуется смесь енолятов, можно контролировать реакцию либо кинетическим, либо термодинамическим фактором. [c.98]

    Равновесное распределение продуктов реакций алкилирования, полимеризации и олигомеризации олефинов, изомеризации и дисмутации, переалкилирования полиалкилированной ароматики, перемещения фенильных радикалов вдоль алкильной цепи рассчитывают с использованием экспериментальных значений термодинамических функций — теплот образования соединений из простых веществ, абсолютных величин энтропий и теплоемкостей соединений для стандартных условий. На основе этих функций рассчитывают изменение стандартной энергии Гиббса и величины констант равновесия реакций. С учетом конкретной схемы реакций составляют аналитические выражения закона действующих масс для реальных или идеализированных состояний и рассчитывают равновесное распределение продуктов в реакционной смеси (для газового, жидкофазного или жидкогазофазного агрегатного состояния системы). [c.9]

    Многие ацетаты енолов получают нагреванием кетона с уксусным ангидридом или пзопропенилацетатом в присутствии небольших количеств хлорной, серной или л-толуолсульфоновой кислот, катализирующих енолизацию. Образующиеся одновременно уксусную кислоту или ацетон можно отгонять и тем способствовать полноте протекания реакции. Можно использовать растворители, такие как бензол или тетрахлорид углерода. Изомерные енолацетаты несимметрично замещенных кетонов уравновешиваются при продолжительном нагревании с небольшим количеством п-толуолсульфокислоты [44]. Многочисленные примеры и условия реакции приведены в работах [43, 44, 48, 54 и 56]. Изомеры, имеющие большее число алкильных заместителей при енольной двойной связи, являются более устойчивыми по сравнению с менее замещенными изомерами, причем эти различия проявляются сильнее, чем в случае енолят-анионов и простых эфиров енолов [43]. Избирательная реакционная способность кетонных групп в стероидах и направления образования енолацетатов обсуждаются в работах [54] и [56].. Детальное изучение реагентов и условий, необходимых для проведения кинетически или термодинамически контролируемых реакций различных алкилированных 3-кето- и А -3-кетостероидов, см. в [57, 58]. [c.583]

    В работе было изучено влияние температуры реакции и мольного соотношения этилен уксусная кислота на содержание этилацетата в алкилате. Данные, приведенные па рис. 2, показывают, что стационарный режим работы катализатора устанавливается по истечению двух часов алкилирования, после чего наблюдается постоянное содержание этилацетата в алкилате. Повышение температуры, согласно данным термодинамического расчета, уменьшает равновесное содержание этилацетата в алкилате, поэтому наблюдаемое увеличение содержания этилацетата (рис. 2, а) можно объяснить влиянием кинетических факторов. При увеличении мольного соотношения этилен уксусная кислота (рис. 2, б) от 1 до 5 молей этилена на 1 моль уксусной кислоты происходит значительное повышение содержания этилацетата. Дальнейшее увеличение мольного соотношения до 10 молей этилена на 1 моль уксусной кислоты незначительно влияет на реакцию алкилирования. В выбранных условиях температура 138°, мольное соотношение этилен уксусная кислота 5 1, объемная скорость 225 ч" , катализатор КСК — 25% Н2504 с удельной поверхностью 225 м /г при периодической подаче уксусной кислоты (6 мин подается уксусная кислота в зону реакции, 6 мин перерыв в подаче и т. д.) и непрерывной подаче этилена, содержание этилацетата составило 70 мас.% при селективности 100% на прореагировавшее сырье и конверсии уксусной кислоты 65%. [c.15]

    В работе приведены результаты изучения реакций алкилирования уксусной кислоты этиленом в паровой фазе в присутствии кислых ката. пичаторов. Термодинамический расчет реакций показал, что для увеличения выхода этилацетата необходимо уменьшить температуру прозедеиия реакции и увеличивать мольное соотношение этилен уксусная кислота. Изучение влияния ряда факторов на реакцию позволило выбрать условия, в которых конверсия уксусной кислоты составляет 65% при 100%-ной селективности. [c.111]

    Особенности протекания реакций алкилирования антрацена (16) и фенантрена (17) уточнены на примере введения грег-бутильных групп [626]. При кипячении антрацена (16) с трег-бутиловым спиртом в СРзСОгН (в условиях преобладания кинетического контроля) образуются 2,6- и 2,7-ди-грег-бу-тилантрацены в соотношении примерно 4 1, а в условиях, приближающихся к термодинамическому равновесию, в присутствии А1С1з в оси при 35—40 X —в отношении 1 1. В случае [c.245]

    Настоящий труд представляет собой попытку восполнить этот пробел. Поставив перед собой такую задачу, автор не стремился охватить весь материал, а сделал это выборочно, стараясь рассмотреть основные теоретические сведения, которые могли бы быть полезны химику-исследователю. Среди них уделено внимание и современным взглядам. В этой связи важно отметить, что обычные правила ориентации заместителей в ароматических соединениях справедливы в хловпях кинетически контролируемой реакции сульфирования серной кислотой или олеумом, но не всегда соблюдаются в условиях термодинамически контролируемой реакции. Этот эффект связан с обратимостью сульфирования данный вопрос достаточно серьезен, чтобы выделить его в отдельную главу. Другое явление, которое все чаще рассматривается в работах по получению сульфонатов и по десульфированию, — это влияние стерических факторов. Приводится ряд примеров влияния пространственных факторов, облегчающих или затрудняющих взаимодействие с серным ангидридом или сульфитами. Особое внимание уделено реакциям серного ангидрида и его различных комплексов с органическими соединениями. В ряде случаев сделаны попытки обобщения отдельных изолированных фактов и определения тенденции дальнейшего развития того или нного метода. Глава, посвященная реакции сульфо-алкилирования и родственным непрямым методам (гл. 5), является примером такого подхода к рассматриваемому материалу полезность этих препаративных методов в прошлом, по-впдимому, недооценивалась. [c.9]

    Хотя правила ориентации при алкилировании в общем подобны другим реакциям электрофильного замещения в ароматическое ядро, строение продукта может существенно изменяться в зависимости от катализаторов и условий реакции. Так, электронодонор-ные заместители и атомы галогена направляют дальнейшее замещение преимущественно в пара- и орто-попожеяш, однако в более жестких условиях и особенно при катализе хлористым алюминием происходит изомеризация гомологов бензола с внутри-, молекулярной миграцией алкильных групп и образованием равновесных смесей, в которых преобладают термодинамически более стабильные изомеры. Ранее эта реакция встречалась применительно к изомеризации ксилолов и полиметилбензолов в более ценные изомеры (стр. 90), но она протекает и с другими алкильными группами. При алкилировании нафталина это позволит в мягких условиях получать 1-алкил-, а в более жестких — 2-алкилнафта-лин  [c.303]

    Часто проводится определение относительных количеств конечных продуктов реакции, но найденные при этом пропорции отнюдь не всегда правильно отражают соотношение скоростей конкурирующих первичных процессов. Обратимость процессов, перечисленных в табл. 6.1, делает возможным такое положение, когда конечные продукты реакции образуются в количествах, пропорциональных их относительной устойчивости при данных условиях реакции. В таких случаях принято говорить, что имеет место термодинамический контроль . Так, алкилирование толуола по Фриделю—Крафтсу различными метилгалогенидами в присутствии хлористого алюминия, приводящее при 0° преимущественно к о- и п-ксилолам, при 104° протекает почти исключительно с образованием термодинамически предпочтительного лг-изомера [953]. Аналогичная ситуация часто наблюдается при образовании олефинов из карбониевых ионов если кислотность реакционной среды достаточно высока, то возникающий продукт может присоединять протон, снова образуя карбониевый ион. Там, где возможно образование нескольких олефинов, между ними установится ра1вновесие, определяемое термодинамическими факторами. В подобных случаях экспериментально найденное количественное соотношение продуктов реакции ничего не говорит о реакционной способности их предшественника — карбониевого иона. [c.191]

    Термодинамическим расчетом было показано, что при повышении мольного отношения бензола к пропилену с 1 1 до 6 1 снижается равновесное содержание гексиленов и нониленов в смеси. При алкилировании бензола пропиленом в промышленных условиях при повышенном соотношении бензола к пропилену также достигается малый выход димеров и тримеров пропилена в смеси. Следовательно, термодинамические ограничения на протекание реакции в зависимости от избранных условий оказывают помощь в повышении селективности процесса. [c.12]

    Одновременно с помощью разработанного подхода найдено, что в сложных каталитических процессах нефтепереработки с побочным выделением метана метан можно использовать и для наращивания длины цепи углеводородных молекул. Найдены условия возможности протекания таких сопряженных реакций. Предложены новые процессы прямого каталитического алкилирования парафиновых соединений легкими алканами с целью вовлечения легких алканов (С1-С4) в процессы нефтепереработки (процесс Биформинг")Рассчитаны термодинамические параметры, необходимые для реализации процесса "Биформинг". Показано, что использование легких углеводородов позволяет повысить выход целевых жидких продуктов нефтепереработки на 10-15% по сравнению с традиционными процессами переработки [c.57]


Смотреть страницы где упоминается термин Термодинамические условия реакции алкилирования: [c.279]    [c.382]    [c.156]    [c.461]    [c.274]    [c.203]    [c.206]    [c.165]    [c.270]    [c.96]    [c.351]   
Смотреть главы в:

Сернокислотное алкилирование изопарафинов олефинами -> Термодинамические условия реакции алкилирования




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Реакции алкилирования Алкилирование

Реакции условий

Реакция алкилирования



© 2025 chem21.info Реклама на сайте