Простые виниловые эфиры
Простые виниловые эфиры- производные винилового спирта с общей формулой ROCH=CH2:
- Винилметиловый (R=CH3)
- Винилэтиловый (R=C2H5)
- Винилбутиловый (R= н-C4H9)
- Винилизобутиловый [R=CH2CH(CH3)2]
- Винилцетиловый (R=C16H33)
- Дивиниловый (R=CH=CH2)
- Винил-2-хлорэтиловый (R=CH2CH2Cl)
- Моновиниловый эфир этиленгликоля (R=OCH2CH2OH).
Простые виниловые эфиры впервые были синтезированы А. М. Бутлеровым в 1870 г. Позднее эти эфиры были получены также Эльтековым. В 1887—1888 гг. А. Е. Фаворским была открыта реакция присоединения к ацетиленовым углеводородам спиртов в присутствии едкого кали. В дальнейшем эта реакция была использована для разработки общего метода получения простых виниловых эфиров.
В настоящее время простые виниловые эфиры получают в основном из ацетилена и спиртов по реакции Фаворского, называемой реакцией винилирования.
Получение простых виниловых эфиров
Простые виниловые эфиры (винилалкиловые) получаются взаимодействием ацетилена со спиртами в присутствии едкого калия, BF3 или HgO при 120—180 °С под давлением выше атмосферного. Винилирование спиртов С1— С4 проводят при давлении 1,96—2,94 МПа, так как температуры кипения этих спиртов и образующихся простых виниловых эфиров ниже оптимальной температуры процесса.
Процесс проводят в автоклаве, главным образом в жидкой фазе, периодическим или непрерывным способом. Для разбавления ацетилена применяют пары спиртов и образующихся виниловых эфиров.
По непрерывному способу винил-н-бутиловый эфир получают в стальном реакторе, заполненном кольцами Рашига и соединенном с холодильником в приемником. В реактор загружают перегнанный н-бутиловый спирт и катализатор— едкое кали. Реакционную смесь нагревают и создают давление 0,37—0,41 МПа. Затем в реактор непрерывно подают ацетилен в таком количестве, чтобы поддерживалось это давление. Пары образовавшегося эфира-сырца вместе с парами спирта и непрореагировавшего ацетилена поступают на разделение и очистку. Полученный винил-н-бутиловый эфир с чистотой не менее 92% подвергается дополнительной очистке для получения 98%-ного продукта, который направляется на полимеризацию.
Виниловые эфиры высших спиртов получают при атмосферном давлении барботированием ацетилена, разбавленного азотом в соотношении 2:1, через жидкость (спирт), которую предварительно нагревают в реакторе до оптимальной температуры. В качестве катализатора применяют спиртовой раствор едкого кали или алкоголяты калия или натрия. Содержание ацетилена в системе должно превышать содержание поглощаемого ацетилена не менее чем в 2 раза. Теплота реакции отводится за счет испарения образующегося винилового эфира и некоторого количества спирта. Полученный простой виниловый эфир отделяют от спирта дистилляцией. Выход винилового эфира составляет 90—95% от теоретического в пересчете на ацетилен.
Простые виниловые эфиры можно получать также газофазным способом путем пропускания смеси паров спирта и ацетилена через контактный аппарат над катализатором при температуре около 400 °С. В качестве катализатора применяют активированный уголь, пропитанный фосфорной кислотой, или нанесенные на уголь цинковые и кадмиевые соли органических кислот.
Простые виниловые эфиры, используемые для полимеризации, подвергают тщательной очистке. Они не должны содержать растворенный ацетилен, спирты, альдегиды, ацетали, воду и другие полярные примеси, которые снижают активность катализатора. Для предотвращения полимеризации простых виниловых эфиров при хранении их ингибируют едким кали, триэтаноламином и другими веществами, которые перед полимеризацией удаляют промывкой водой или перегонкой.
Простые виниловые эфиры полимеризуются с образованием жидких (вязких) или твердых полимерных продуктов.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П., Файзулина Д. А. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. 2-е изд. М., Химия, 1976. 108 с.
Лосев И. Я., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. 3-е изд. М., Химия, 1971. 615 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. 2-е изд. М. — Л., Химия, 1966. 768 с. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977. 366 с.
Розенберг М. Э. Полимеры на основе винилацетата. Л., Химия, 1983. 252 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год