Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Карбоний-ион при полимеризации олефинов

    Полимеризация олефинов. Как говорилось раньше в связи с обсуждением энергетики реакции табл. 4, присоединение иона карбония, полученного при взаимодействии протона с олефином, является необходимой стадией полимеризации олефинов. Новый ион карбония может снова реагировать с мономерами, образуя полимеры, до тех пор, пока не произойдет отщепление протона, что прекратит реакцию. Так, пропен полимери-зуется по механизму  [c.135]


    Полимеризация олефинов включает присоединение иона карбония, образуюш егося при взаимодействии двух молекул одного и того же олефина [51]. Образовавшийся ион может терять иротон, давая полимерный олефин или же он мон<ет насыш,аться за счет реакции переноса водорода от изопарафина или от олефина. Если имеет место последний случай, то образуется также сильно непредельное соединение, которое находят в комплексе катализатора. Реакцию эту можно написать так  [c.320]

    Полимеризация олефинов, катализуемая кислотами, очень хорошо согласуется с классической карбониевой теорией присоединение протона к двойной связи сопровождается присоединением карбоний-иона к двойной связи, т. е. элементарной стадией, описанной выше для алкилирования (разд. IV. З.Б)  [c.102]

    Исследуя полимеризацию олефинов на цеолите СаХ при температурах 300—350°С, Нортон [253] обнаружил, что скорости полимеризации уменьшаются в ряду изобутен > пропилен > этилен, т. е. в соответствии со снижением стабильности ионов карбония. Жидкие продукты полимеризации пропилена и в этом случае отличались сложным составом, они содержали главным образом олигомеры (Сз) , где и = 2—6. В этой работе впервые обращается внимание на то, что механизм образования продуктов конденсации на цеолитах во многом близок к механизму сопряженной полимеризации. На всех цеолитах X, за исключением образцов с обменными катионами переходных металлов, пропилен при 200°С полимеризуется значительно быстрее этилена [150]. Возможно, что на цеолитах с катионами переходных металлов полимеризация протекает по иному механизму. [c.75]

    Ступенчатая полимеризация олефинов в присутствии кислотны. катализаторов протекает по карбоний-ионному механизму. [c.158]

    Способность к образованию ковалентных связей (I - Q), напротив, более свойственная ионам карбония, так как ионы Н , по электронной структуре близки к инертным газам, а карбкатионы содержат во внешней 2р-оболочке неспаренный электрон. Поскольку процессы катионной полимеризации олефинов осуш,ествляются в неводных средах с низкой или умеренной диэлектрической проницаемостью, участие карбкатионов в ионных взаимодействиях с жесткими основаниями зависит от их реакций с р- и 71-электронами мягких оснований (олефины), при этом двойственное поведение ионов карбония как жесткой, так и мягкой кислоты в зависимости от конкретных условий полимеризации ответственно за итог конкуренции различного типа возможных реакций в системе. [c.43]


    Таким образом, уже при рассмотрении общей картины образования полимеров изобутилена по схеме катионной полимеризации совершенно очевидны трудности в понимании тонкого механизма отдельных элементарных стадий. Прежде всего это относится к актам инициирования и роста полимерных цепей в малополярных углеводородных средах, отражающих высокую специфичность реакций образования и роста полимерных карбкатионов, отсутствующих в химии их низкомолекулярных аналогов. Малые эффекты внутренней стабилизации растущих ионов карбония с изобутиленовой структурой из-за отсутствия сильных электронодонорных заместителей у катионного центра обусловливают существенную роль сольватирующей (электростатической) функции мономера, несмотря на невысокие значения диэлектрической проницаемости (е = 2-3). Плохая в общепринятом смысле сольватация ионов карбония благодаря большим размерам ассоциатов не исключает, а предполагает эффективную внешнюю стабилизацию с помощью мономера, связанную с его нуклеофильной функцией. Важно подчеркнуть взаимосвязь электростатического и ковалентного связывания (или факторов жесткости и мягкости) в реакции ионов карбония с олефином. Стабилизация карбкатионов мономером, определяемая орбитальной координацией, связана с обратным упорядочивающим действием иона на молекулы мономера в его непосредственном окружении, ориентирующим их согласно электростатическому фактору. В совокупности это объясняет быстрый рост катионов в неполярных средах и наблюдаемые кинетические особенности реакции полимеризации. [c.109]

    В адсорбированный ион карбония крупных размеров. Такая катионная полимеризация олефинов на кислых центрах цеолитов в действительности довольно обычна и часто наблюдается одновременно с миграцией двойной связи, механизм которой только что был рассмотрен, В чистом виде продукты катионной полимеризации были обнаружены только в некоторых случаях при низкотемпературных превращениях. Значительно чаще полимеризация осложняется другими процессами, такими, как перенос гидрид-иона и циклизация, в результате чего образуется сложная смесь продуктов. Если при полимеризации образуются молекулы, размер которых превышает диаметр больших полостей (обратный молекулярно-ситовой эффект [12]), эти крупные молекулы не могут десорбироваться и остаются в полостях, инициируя процесс коксообразования, в результате чего доступность активных центров уменьшается, а скорость диффузии во многих случаях снижается. В конечном счете такие процессы приводят к дезактивации катализатора. [c.74]

    Чтобы приложить эти результаты к системам, образованным кислотными катализаторами с изопарафинами и олефинами, необходимо было лишь допустить, что протон кислоты присоединяется к олефину, образуя карбоний-ион. Эта концепция применялась ранее для объяснения полимеризации олефинов [23, 55, 56]. Раз олефин необходим для инициирования образования ионов, то устойчивость 2,2,4-триметилпентана и изобутана в концентрированной серной кислоте в отсутствии олефина становилась понятной. Это объясняло также неустойчивость изопарафинов при более высоких температурах [59], когда, вероятно, [c.17]

    Современное толкование механизма реакции полимеризации олефинов в присутствии кислот в качестве катализаторов объясняет реакцию полимеризации пропилена присоединением одного протона к молекуле пропилена. Образованный карбоний-ион присоединяет новую молекулу пропилена с образованием карбоний-иона гексена. Он стабилизируется отдачей одного протона от соседнего углеродного положительного атома, образуя, таким образом, двойную связь т. е. олефиновый углеводород Се. [c.397]

    Общепризнано, что полимеризация олефинов в присутствии кислот в качестве катализаторов протекает по карбоний-ионному механизму [22]. Преимуществом этой теории является возможность объяснения весьма широкой группы каталитических реакций углеводородов полимеризации алкилирования, изомеризации и крекинга на единой основе весьма небольшого числа сравнительно простых элементарных реакций. [c.227]

    Реакции такого типа представляют собой важную стадию низкотемпературной полимеризации и алкилирования олефинов над кислыми катализаторами. В соответствии с разницей в энергиях между изомерными формами ионов карбония (табл. 3) образовавшийся ион немедленно изомеризуется, как было показано выше (обычно путем простого смещения протона), до вторичного иона  [c.120]

    При полимеризации олефинов возможны и некоторые побочные реакции, протекающие при повышении температуры. Одна из них состоит в образовании парафинов. В этом случае полимерный ион карбония отнимает гидрид-ион от присутствующего в смеси другого углеводорода, превращаясь в насыщенный углеводород  [c.74]

    Промежуточным образованием карбониевых ионов объясняются изомеризация алкильных групп, их деструкция и полимеризация олефинов. Как известно, все эти процессы особенно легко протекают через ионы карбония, причем первичные ионы карбония легко изомеризуются в более устойчивые вторичные и третичные, которые подвергаются крекингу и катионной полимеризации  [c.348]


    Для кислотной полимеризации олефинов обычно принимают механизм, предложенный Уитмором, заключающийся в образовании ионов карбония из катализатора и олефина  [c.599]

    Каталитическое действие катионообменных смол в реакции алкилирования основывается на способности кислотных функциональных групп отдавать протоны олефинам с образованием ионов карбония, которые замещают фенол но приведенным ранее схемам. В отличие от кислот катионообменные смолы в реакциях алкилирования вызывают лишь незначительную деструкцию боковой цепи алкилфенолов и в гораздо меньшей степени способствуют полимеризации олефинов и деалкилированию фенолов. В этом случае образуются главным образом алкилфенолы с длиной боковой цепи, соответствующей исходным олефинам. [c.26]

    Подобный сложный ион карбония был предложен [20] в качестве активного агента полимеризации этилена в присутствии хлористого алюминия. Этот комплекс, содержащий подобно обычному иону карбония, образованному в результате присоединения протона к олефину, атом углерода с дефицитом электронов, отличается от истинного иона карбо- [c.228]

    Оба основных механизма — а) крекинг над кислотными катализаторами по ионному механизму и б) термический крекинг по радикальному механизму (при отсутствии катализаторов) соверщенно очевидны. В случае каталитического крекинга постулированные выше ионные реакции являются обратными низкотемпературным (от О до 100° С) реакциям присоединения, протекающими над кислыми катализаторами, а именно, полимеризации олефинов, алкилированию ароматических углеводородов олефинами и алкилированию изопарафинов олефинами. Низкотемпературные реакции над кислыми катализаторами, происходящие, как правило, с участием олефинов, дог1 точно хорошо изучены, и суп ,естБующая по этому вопросу обширная литература [34] позволяет сделать вывод, что механизм этих реакций характеризуется образованием иона карбония как промежуточного продукта. [c.115]

    Реакции олефинов с серной кислотой обычно протекают по карбопий-ионному механизму. Промежуточные продукты реакции являются возможным источником желтого цвета, характерного для таких реакций [33, 34]. Карбоний-ионный механизм позволяет объяснить природу реакций изомеризации и полимеризации олефинов. Однако полимеризация олефинов зачастую сопровождается миграцией водорода, ведущей к образованию конъюгированных или гидрополимеров (см. гл. И). Конъюгированные (сопряженные) полимеры являются основными продуктами реакции при обработке пропилена и более тяжелых олефинов 98%-пой серной кислотой [34]. [c.226]

    По теории Витмора, при полимеризации олефинов для образования исходных карбоний-ионов требуются протоны, которые поставляет катализатор (например, кислота). [c.12]

    В небольших количествах высокомолекулярные олефины (Са—С12) содержатся в алкилатах, меньшая часть их, как упоминалось выше, подвергается неселективному крекингу. Большая же часть растворена в катализаторе и вместе с нафтенами и следами диенов обу-ловливает его темный цвет. Полимеризация олефинов протекает по карбоний-ионному механизму Витмора  [c.25]

    Существует много различных теорий, объясняющих механизм каталитического алкилирования изобутана олефинами в присутствии НР и Н2504. Все эти теории основаны на цепном карбоний-ионном механизме [3, 4]. Ранее исследователи игнорировали возможность изомеризации и полимеризации олефина в общем механизме алкилирования. Образование многочисленных изомеров,, обычно присутствующих в алкилатах разного происхождения, объясняли смещением гидрид-иона или смещением метила . По,-стулировали, что образование побочных высококипящих продуктов связано с протеканием полимеризации, требующей на каждую молекулу изобутана более одной молекулы олефина. Появление диметилгексанов объясняли взаимодействием изобутана с буте-ном-1 [1,3], протекающим через промежуточное образование ди-метилгексильного иона, претерпевающего до своего превращения в молекулы углеводорода Сз различные перегруппировки. В рабо- [c.33]

    Влияние ионных (электростатических) и ковалентных (орбитальноконтролируемых) типов взаимодействий можно проследить при инициировании полимеризации олефинов ионами карбония, которое рассматривается и как рост полимерной цепи. Карбкатионам в соответствии с концепцией ЖМКО свойственна амфотерность , т.е. способность реагировать и с жесткими , и с мягкими основаниями [33 . [c.43]

    Эффективность комплексных катализаторов типа НХ - МеХ в электрофильных процессах определяется устойчивостью противоиона к элиминированию лигандов при взаимодействии с ионами карбония [60]. Для кислот типа HBF4 или HAI I4 реакции ограничения полимерной цепи на фрагмент противоиона (анионы F или С1 ) не характерны, однако это, вероятно, возможно для (СНз)2А1С1 61] при этом в процессе катионной полимеризации олефинов предполагается образование хлорированных побочных продуктов  [c.48]

    Собственно, реакция Фриделя — Крафтса [45] заключается в алкилировании или ацилировании ароматического кольца в присутствии кислот Льюиса типа хлористого алюминия. Кроме того, эта реакция может быть распространена на алкилирование и ацили-рование алифатических углеводородов, как насыщенных, так и ненасыщенных [46, 47]. Основная реакция часто сопровождается вторичными реакциями типа полимеризации или изомеризации субстрата или алкилирующего агента. Далее реакция осложняется образованием комплекса между реагирующими веществами, катализаторами и продуктами, как уже указывалось в гл. I некоторые из этих комплексов могут образовывать отдельные фазы [48]. Хотя основная схема механизма реакции твердо установлена, количественное рассмотрение кинетических закономерностей наталкивается на трудности, поэтому количественный анализ проведен только для нескольких реакций, осуществленных в благоприятных условиях. К числу используемых катализаторов относятся галоидные соединения бора, алюминия, галлия, железа, циркония, титана, олова, цинка, ниобия и тантала. Все эти соединения являются акцепторами электронов и, по определению Льюиса, общими кислотами. Их функция, по-видимому, состоит в облегчении образования ионов карбония из олефинов, галоидалкилов или спиртов, из хлорангидридов алкил- или арилкарбоновых кислот, ангидридов кислот или сложных эфиров [49]. Ионы карбония легко реагируют с ароматическими углеводородами, и эти реакции открывают важные пути синтеза производных ароматических углеводородов. [c.79]

    Этот карбоний-ионный механизм в основном подобен механизму, применявшемуся для объяснения образования небольших количеств З-метил-пентена-2 [ 1 ] и полимеров изобутилена при катализируемой серной кислотой полимеризации олефинов, полученных дегидратацией 3-метилбутано-ла-2 [53]. По этому механизму приняты те же самые промежуточные соединения и типы превращений, что и в цепном карбоний-ионном механизме изомеризации, описанном ранее, и не требуется введение новых постулатов. Приведенная здесь для иллюстрации молекулярная цепная реакция является [c.88]

    Механизм протекания органических реакций с промежуточным образованием карбоний-ионов в кислотной среде был первоначально выдвинут Уитмором [69] в связи с исследованиями полимеризации олефинов. В последующем Шмерлинг [55] опубликовал обзор различных реакций углеводородов, протекающих по ионному механизму, включая каталитический крекинг. Еще позже были опубликованы [24, 66] превосходные детальные исследования механизма каталитического крекинга. Гринсфельдеру на основе обычных термодинамических данных и потенциалов ионизации [19] удалось [29] достаточно надежно обосновать ионный механизм пyтe 5 вычисления сродства протона к различным олефинам. В последующем Гринсфельдер [23, 24] опубликовал дополнительные вычисления этого типа, основываясь на потенциалах ионизации, измеренных методами масс-спектрометрии [60, 61]. Вычисленные величины теоретически подтверждают ранее постулированное предпочтительное образование третичных или вторичных карбоний-ионов по сравнению с первичными или непосредственную изомеризацию последних. Сродство протонов также подтверждает избирательность образования ионов, содержащих не менее трех углеродных атомов. В связи с недавним появлением ряда публикаций [24, 66] механизм, основанный на участии карбоний-ионов, здесь подробно не рассматривается. Следует ограничиться лишь кратким резюме для возможности распознавания первичных и вторичных реакций. [c.139]

    Руни и Пинк предполагали, что льюисовские кислотные центры являются центрами адсорбции структур [(СбН5)2С = H2]i, образованных окислением дифенилэтилена. Было показано, что эти центры не зависят от центров, ответственных за полимеризацию олефинов, которые, как полагали Руни и Пинк, являются бренстедовскими кислотными центрами. На последних дифенилэтилен адсорбируется в виде иона карбония (СеН5)2С — СНз, [c.209]

    По наиболее широко признанному механизму [13] в реакции полимеризации олефинов участвуют так называемые ионы карбония. В соответствии с этим механизмом ион карбония (обычно третичный ион) присоединяется к олефину с образованием другого карбониевого иона с большим молекулярным весом, который затем дает полимер олефина, обычно отщепляя протон. С кислотными катализаторами (например в серной кислоте) исходный карбониевый ион образуется путем присоединения иона водорода кислоты к лишней паре электронов двойной связи (к п-электронам)  [c.69]

    Авторы, объясняющие реакцию алкилирования, исходя из предположения об ионизации моле .ул изопарафина с разрывом связи С—Н, используют основные положения карбоний-ио1нного механизма каталитической полимеризации олефинов, разработанного Витмором с сотр. [7] и получившего в настоящее время широкое признание. В основе механизма каталитической полимеризации, предложенного Витмором, лежит электронная теория химического взаимодействия (реакций).. Механизм реакции цепной. Первым звеном в этой цепи при контакте олефина с кислотным катализатором является образование исходного карбоний-иона путем присоединения иона водорода кислоты по двойной связи  [c.11]

    По способу фирмы Atlanti Ri hfield димеризацию, содимеризацию и полимеризацию олефинов осуществляют в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего карбонил-фосфиновый комплекс никеля на алюмосиликате [251]. В частности, таблетки алюмосиликатного носителя (удельная поверхность 150— 400 м /г), предварительно прокаленного при 315—815°С, пропитывают раствором бис(трифенилфосфин)никельдикарбонила в толуоле. Полученный катализатор используют для димеризации пропилена в автоклаве емкостью 300 мл при 60—70 °С и начальном давлении 1,6 МПа. Степень конверсии пропилена через 70 мин доходит до 87%. Продукты содержат 15% 2,3-диметилбутенов, 53% 2-метилпентенов, 16% н-гексенов и 15% высококипящих углеводородов (главным образом олефинов Сэ). [c.103]

    Природа начальной стадии карбоний-ионной полимеризации является особенно важной, поскольку, как и в свободно радикальной реакции полимеризации она является ключом, при помощи кotopoгo можно обеспечить воспроизводимость и контроль реакции. Легкая полимеризация соответствующих олефинов в присутствии катализаторов Фриделя—Крафтса привела в более ранних работах к предположению, что инициирование цепи может происходить в результате электрофильной атаки таких реагентов па л-электроны двойной связи [123], нанример  [c.157]

    При дальнсйшом увеличонии котщентрации серной кислоты карбоний-ионы атакуют свободный олефин и полимеризация становится доминирующей реакцией. Наконец, при еще более высокой концентрации кислоты содержание свободного олефина уменьшается и карбоний-ион теперь атакует ароматический углеводород [1701 (ХХУП1). [c.436]


Смотреть страницы где упоминается термин Карбоний-ион при полимеризации олефинов: [c.346]    [c.26]    [c.248]    [c.248]    [c.68]    [c.74]    [c.346]    [c.167]    [c.83]    [c.22]    [c.91]    [c.203]    [c.88]   
Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки том 7-8 (1968) -- [ c.227 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Карбоны к олефинам

Олефины полимеризация



© 2025 chem21.info Реклама на сайте