|
Реферат: Несимметричные сульфиды (Химия)
Отдел образования администрации Центрального района
Муниципальная гимназия № 1
реферат
По теме:
несимметричные сульфиды на основе
4 - ( ( - хлорпропил ) - 2 - трет. - бутилфенола
Галанская галина, Евсюкова Ирина и
Кривошапкин Иван,
ученики 11 «А» класса
научный руководитель: ст. преподаватель
кафедры органической химии НГПУ Марков
Александр Федорович
Новосибирск – 2000
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение 3
2. Пространственно-затрудненные фенолы и стабилизация полимерных материалов
4
2.1. Старение полимеров 4
2.2. Пространственно-затрудненные фенолы, как ингибиторы радикальных
процессов в полимерах. 6
3. Методы получения органических сульфидов 8
4. Пути синтеза несимметричных сульфидов на основе 4-((-хлорпропил)-2-
трет.-бутилфенола. 10
4.1. Получение 4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13) 10
4.2. Синтез 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола 11
4.3. Синтез 2,2'– метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола].
12
4.4. Синтез несимметричных сульфидов алкилированием 4-((-меркаптопропил)-2-
трет.-бутилфенола и 2,2`метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенол] алкилгалогенидами в щелочном виде. 12
5. Практическая часть 13
5.1. Наработка 4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13) 13
5.2. Получение 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола 13
5.3. Получение 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола]
14
5.4. Взаимодействие 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] с бромистым бутилом (н-C4H9Br) в щелочной среде 14
5.5. Взаимодействие 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] с йодистым этилом (C2H5J) в щелочной среде 15
5.6. Взаимодействие 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола с йодистым
этилом (C2H5J) в щелочной среде. 15
5.7. Взаимодействие 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола с бромистым
бутилом (н-C4H9Br) в щелочной среде. 16
6. Выводы 16
1. Введение
Полимерные вещества внедрились во все сферы человеческой деятельности –
технику, здравоохранение, быт. Ежедневно мы сталкиваемся с различными
пластмассами, резинами, синтетическими волокнами. Полимерные материалы
обладают многими полезными свойствами: они высокоустойчивы в агрессивных
средах, хорошие диэлектрики и теплоизоляторы. Некоторые полимеры обладают
высокой стойкостью к низким температурам, другие - водоотталкивающими
cвойствами и так далее.
Недостатками многих высокомолекулярных соединений является склонность к
старению и, в частности, к деструкции – процессу уменьшению длины цепи и
размеров молекул. Деструкция может быть вызвана механическими нагрузками,
действий света, теплоты, воды и особенно кислорода и озона. Процесс
уменьшения цепи идёт за счёт разрушения связей С-С и образования радикалов,
которые в свою очередь, способствуют дальнейшему разрушению полимерных
молекул.
Перед учёными стоит проблема продления срока службы полимерных изделий.
Для предотвращения старения в полимерные материалы вводят различные добавки
(стабилизаторы).
В качестве ловушек свободных радикалов, образующихся при деструкции
полимерных материалов, используют фенольные стабилизаторы.
Фенольные стабилизаторы более эффективны, так как, улавливая свободные
радикалы, образуют более устойчивые связи с ними, предотвращая дальнейшую
деструкцию углеродной цепи. Кроме того, они обладают комплексным защитным
действием (например, предотвращают разрушающее действие кислорода и высоких
температур, или кислорода и радиации). Фенольные стабилизаторы выгодно
отличаются от других добавок тем, что не изменяют цвет полимерных
материалов, в состав которых вводятся.
В настоящее время в промышленном производстве полимеров требуются новые
фенольные добавки с широким спектром стабилизирующих свойств и низкой
себестоимостью. Несмотря на актуальность проблемы, исследований по
разработке и получению фенольных стабилизаторов ведется мало. В связи с
этим целью нашей работы был синтез новых серосодержащих пара-функционально-
замещенных пространственно-затрудненных фенолов на основе 4-((-хлорпропил)-
2-трет.-бутилфенола и 2,2'-метиленбис-[4-((-хлорпропил)-6-трет.-
бутилфенола].
Основными задачами, которые требовалось решить в ходе исследования,
являлись:
1. Изучить проблему старения полимеров и способов его предотвращения
путем введения в материал фенольных стабилизаторов.
1. Ознакомиться с распространенными методами получения сульфидов.
1. Проверить возможности синтеза несимметричных сульфидов
взаимодействием меркаптанов (4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола
и 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола]) с
алкилгалогенидами в этиловом спирте.
2. Пространственно-затрудненные фенолы и стабилизация полимерных
материалов
2.1. Старение полимеров
Полимерные материалы в значительной мере подвержены воздействию условий
окружающей среды (свет, тепло, действие озона, радиация, механические
нагрузки).Под влиянием этих факторов снижается эластичность, ухудшается
электроизоляционные свойства и др. Эти явления, называемые в совокупности
старением, приводят к необратимым изменениям свойств полимерных материалов
и сокращают срок службы изделий из них. При эксплуатации большинство
полимеров находится в контакте с кислородом воздуха, т.е. в окислительной
среде. Реакции окислительной деструкции являются наиболее распространенными
из реакций, протекающих при старении в естественных условиях, и
представляют собой радикально-цепной окислительный процесс. Этот процесс
активируется различными внешними воздействиями – тепловым, радиационным,
механическим, химическим. Характерная особенность радикально-цепных
окислительных процессов – возможность их резкого замедления путем введения
небольшого количества ингибитора (стабилизатора).
Выделяют следующие типы стабилизаторов:
антиоксиданты или антиокислители (защищающие полимерные вещества от
разрушающего действия кислорода);
антиозонаты (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
озона);
светостабилизаторы (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
ультрафиолетовых лучей);
термостабилизаторы (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
высокой температуры);
антирады (защищающие полимерные вещества от разрушающего действия
радиационного излучения).
Как известно, основу макромолекулы большинства полимеров общего назначения
составляет углеродная цепь типа:
[pic]
где: R = H, alk, ar.
В общем виде механизм ингибированного окисления углеводородов молекулярным
кислородом может быть представлен следующей схемой:
Механизм ингибированного окисления углеводородов
молекулярным кислородом
(0) RH ( R•
(1) R• + O2 ( ROO•
(2) ROO• + RH ( ROOH + R•
(3) ROOH ( RO• + HO•
(4) R• + R• ( R-R
(5) ROO• + R• ( ROOR
(6) ROO• + ROO• ( ROH + R"COR + O2
(7) ROO• + InH ( ROOH + In•
(8) In• + RH ( InH + R•
(9) In• + In• ( In-In
(10) In• + ROO• ( InOOR
В целом процесс окисления зависит от величины константы скорости реакции
продолжения цепи (k2) и концентрации перекисных радикалов. Соответствующие
гидроперекиси являются первичными продуктами окисления, дальнейший распад
которых приводит к различным кислородсодержащим веществам и часто
сопровождается разрывом углерод-углеродной цепи.
Присутствующий в окисляющейся системе ингибитор (InH), как правило,
реагирует c радикалами ROO• (реакция 7), либо прерывая цепь окисления, либо
уменьшая концентрацию этих радикалов, что приводит к снижению скорости
окисления. Естественно, что чем менее активен получающийся из ингибитора
радикал, тем меньше вероятность протекания реакции 8. Следовательно,
тормозящее действие любого ингибитора окисления зависит, с одной стороны,
от скорости реакции перекисных радикалов с ингибитором, а с другой – от
активности получающегося из ингибиторов радикала. Малоактивные радикалы In•
обычно не способны продолжать цепь (реакция 8) и рекомбинируют друг с
другом (реакция 9). Таким образом, относительная активность радикала In•
непосредственно в процессе окисления должна определяться отношением
констант скоростей реакций k2/k7, которое характеризует максимальную
возможность торможения процесса окисления при использовании данного
ингибитора (сила ингибитора). Чем меньше это отношение, тем больше
возможное тормозящее действие ингибитора.
2.2. Пространственно-затрудненные фенолы, как ингибиторы радикальных
процессов в полимерах.
В качестве стабилизаторов могут быть использованы различные органические
сульфиды, в том числе пространственно-затруднённые фенолы типа:
[pic]
Пространственно-затрудненные фенолы (и получающиеся из них феноксильные
радикалы) полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к сильным
антиоксидантам, и являются эффективными ингибиторами процессов окисления
различных органических материалов. Подобные фенолы, как правило, реагируют
с радикалами ROO•, прерывая цепь окисления.
[pic]
[pic]
[pic]
Эффективность пространственно-затрудненных фенолов как ингибиторов
окисления существенно зависит от их структуры. Определяющим фактором в этом
случае является строение о-алкильных групп и характер пара-заместителя.
Ниже приведено соотношение k2/k7, характеризующее эффективность некоторых
пространственно-затрудненных фенолов при ингибированном окислении тетралина
при 50°С.
| |k2/k7 |
|Фенол |83 |
|о-крезол |522 |
|2-трет.-бутилфенол |787 |
|2,6-ди-трет.-бутилфенол |967 |
|2,4,6-три-трет.-бутилфенол |1413 |
|4-метил-2,6-ди-трет.-бутилфенол |1990 |
Введение в пара-положение молекулы пространственно-затрудненного фенола
электрондонорных заместителей увеличивает его антиокислительную активность,
а электронакцепторных - уменьшает:
|Пара-заместитель: |Относительная |
| |эффективность: |
|- CH3 |100 |
|- C2H5 |125 |
|н-C4H9 |140 |
|- CH(CH3)C2H5 |80 |
|- C(CH3)3 |36 |
Эффективность большинства стабилизаторов класса пространственно-
затрудненных фенолов значительно повышается в композиции с веществами,
разрушающими гидроперекиси и предотвращающими возможность вырожденного
разветвления цепи окисления сульфидами, фосфитами, аминами, тиолами.
При использовании антиоксидантов помимо рассмотренных выше закономерностей,
определяющих эффективность ингибитора, необходимо дополнительно учитывать
следующие факторы: совместимость стабилизатора с защищаемым материалом,
степень окрашивания полимера и особенности продукта его окисления,
летучесть.
3. Методы получения органических сульфидов
Как стабилизаторы могут использоваться симметричные и несимметричные
сульфиды.
Наиболее распространённым способом получения симметричных органических
сульфидов является взаимодействие алкилгалогенидов с сульфидом натрия Na2S
в органических растворителях. Более высокие выходы достигаются при
использовании протонных (спирты: этиловый, изопропиловый и другие) или
апротонных (диметилформамид) растворителях.
2 R–Hal + Na2S ( R–S–R + 2 NaHal
Когда R = R’, то получаются симметричные сульфиды. Получение несимметричных
сульфидов можно осуществить взаимодействием тиолов с алкилгалогенидами в
присутствии щелочей. Сначала образуется тиолят-анион:
R – SH + OH( ( R – S( + H2O
Далее возможны два варианта:
R – S( + R’ – Hal ( R – S – R’
или
R – Hal + R’ – S( ( R – S – R’
Выбор зависит от многих факторов.
Меркаптаны (алкантиолы), имеющие небольшую молекулярную массу, достаточно
летучи (имеют отвратительный запах!), ядовиты и отсутствуют в продаже.
Для получения тиолов (меркаптанов) более эффективны и чаще используются в
лабораторных условиях непрямые методы синтеза, с последующим разложением
или восстановлением промежуточных продуктов. Из прямых синтезов наиболее
доступным является нуклеофильного замещения атомов галогена на гидросульфид
анион HS( . В лабораторных условиях из гидросульфидов с высоким выходом и
хорошего качества получают гидросульфид аммония NH4HS.
Получение соответствующих алкилгалогенидов из спиртов в лабораторных
условиях не представляет особой сложности.
4. Пути синтеза несимметричных сульфидов на основе
4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола.
Одним из перспективных направлений производства отечественных
антиоксидантов до настоящего времени остаётся синтез полифункциональных
пространственно-затруднённых фенолов на основе 4-((-хлорпропил)-2-трет.-
бутилфенола ((-пропанола, разработка НИОХ СО РАН). Среди промышленных
фенольных антиоксидантов неплохо зарекомендовали себя метиленбисфенолы.
[pic]
2,2’-метиленбис-[4-метил-6-трет.-бутилфенол]
«антиоксидант 2246»
Для получения метиленбисфенолов применяют конденсацию 2,4-диалкилфенолов с
формальдегидом в кислой среде:
[pic]
4.1. Получение 4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13)
4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенол удобнее получать деалкилированием
4 – ((-хлорпропил)-2,6-ди-трет.-бутилфенола, синтез которого хорошо
отработан на кафедре химии НГПУ взаимодействием 4-((-гидроксопропил)-2,6-ди-
трет.-бутилфенола с хлорангидридами неорганических кислот: SOCl2, POCl,
POCl3, PCl5 и COCl2.
[pic]
[pic]
В качестве катализатора используют минеральные кислоты (H2SO4, HClO4) или
КУ-2 (катионно-обменная смола, Н-форма). Процесс ведут до почти полной
конверсии исходного хлорида Ф-17, так как эффективного метода очистки
целевого хлорида Ф-13 от остатков хлорида Ф-17 не существует. Хлорид Ф-9
хорошо растворяется в щелочах и его отмывают 5%-ным раствором гидроксида
натрия NaOH. Продукт перегоняют под вакуумом (ост. давление 1-2 мм рт.
ст.). Потери, за счёт протекания побочного процесса деалкилирования хлорида
Ф-13 и образования хлорида Ф-9, составляют не менее 30%.Полученный хлорид Ф-
13 (4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенол) конденсируют с параформом в
течении двух часов при 80(С (растворитель: уксусная кислота). Выход 70% от
теоретического. Хлорид Ф-13 (4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенол)
используется как сырье при получении 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-
бутилфенола и 2,2’метилен-бис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола].
4.2. Синтез 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола
4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенол получали взаимодействием 4-((-
хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13) с водноспиртовым раствором
гидросульфида аммония при 120(С (16 часов, автоклав).
[pic]
4.3. Синтез 2,2'– метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола].
2,2’метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенол] получали
аналогично 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенолу.
Далее оба этих соединения используются в синтезе несимметричных сульфидов.
Наиболее распространенным методом получения является алкилирование.
4.4. Синтез несимметричных сульфидов алкилированием 4-((-меркаптопропил)-2-
трет.-бутилфенола и 2,2`метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенол] алкилгалогенидами в щелочном виде.
При синтезе в качестве алкилирующих и конденсирующих агентов используют
изобутилен, стирол, формальдегид, тиохлориды. Изобутилен выделяют из бутан-
бутиленовой фракции газов пиролиза нефтепродуктов или получают
дегидрированием изобутана. Изобутилен для производства индивидуальных
стабилизаторов содержит 98,5-99% основного вещества.
Стирол получают каталитическим дегидрированием этилбензола. Для
производства стабилизаторов используют стирол, предназначенный для
получения полистирола. Гидрохинон, который вводят в стирол для
ингибирования его полимеризации при ректификации и хранении, практически не
влияет на процесс алкилирования стиролом в производстве стабилизаторов.
Формальдегид, получаемый окислением метанола, используют в виде водного
раствора. Примесь метанола в формалине обычно не влияет на синтез
стабилизаторов. В лабораторных условиях предпочтительнее применять
параформ.
Получение сульфидов осуществляли в открытой системе при кипении
растворителя ( этиловый спирт, 96(), в течение четырех часов, мольное
соотношение тиол : галогенид : NaOH = 1 : 1,5 : 1,05 соответственно.
Инертная среда - аргон. Экстрагент - бензол. Полученные продукты
представляют собой вязкие, слабоокрашенные смолы.
5. Практическая часть
5.1. Наработка 4-((-хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-13)
В четырёхгорлую круглодонную колбу ёмкостью 1000 мл, снабжённую мешалкой,
термометром, насадкой Дина-Старка и керном с трубкой (для подачи инертного
газа аргона) загрузили расплав 564,3 г (1,9352 моля) 4-((-хлорпропил)-2,6-
ди-трет.-бутилфенола (хлорид Ф-17), 115 г катионно-обменной смолы КУ-28 (Н-
форма), 7 мл воды и нагрели, пропуская слабый ток аргона: 1 пузырек в
секунду, на масляной бане (t(бани=180-190() в течении 3,5 часов. Убрали
нагрев, охладили реакционную смесь до 80-100(С и прилили 250 мл бензола,
перемешали и отфильтровали катионно-обменную смолу. Катионно-обменную смолу
промыли на фильтре несколько раз бензолом (объем 250 мл). Фильтрат
перенесли в делительную воронку (емкостью 2 л) и промыли пять раз 5%-ным
раствором гидроксида натрия NaOH (общий объём 1500 мл). Прилили 200-300 мл
разбавленной соляной кислоты, встряхнули, слили водно-кислотный слой до
нейтрального значения pH (универсальная индикаторная бумага pH 0-12),
осушили над безводным сульфатом натрия Na2SO4, отфильтровали осушителем и
отогнали бензол на ротационном вакуум-испарителе. Полученную смолу
перегнали при остаточном давлении 1-2 мм рт. ст. и собрали основную фракцию
от 120 до 125(С. Получили 219,4 г маслянистой бледно-желтой прозрачной
жидкости (хлорид Ф-13). Выход 50% от теоретического.
5.2. Получение 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола
В толстостенную стеклянную ампулу ёмкостью 100 мл загрузили 10 г хлорида Ф-
13, 17 мл 20%-ого водного раствора гидросульфида аммония NH4HS и 20 мл
этилового спирта. Ампулу запаяли и нагрели при 125(С в течении 16 часов.
После охлаждения ампулу отпаяли, содержимое перенесли в делительную
воронку, прилили избыток разбавленной соляной кислоты, встряхнули и
экстрагировали бензолом (объем 50-70 мл), промыли водой до нейтрального
значения pH (универсальная индикаторная бумага pH 0-12), осушили над
безводным сульфатом натрия Na2SO4, отфильтровали осушитель и отогнали
бензол на ротационном вакуум-испарителе, получили 9,57г светло-жёлтой
прозрачной вязкой смолы (4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенол), СОВ по
данным ГЖХ 95%, выход 94,7% от теоретического.
5.3. Получение 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенола]
В толстостенную стеклянную ампулу ёмкостью 100 мл загрузили 10 г хлорида Ф-
27 (2,2'-метиленбис-[4-((-хрорпропил)-6-трет.-бутилфенол]), 17 мл 20%-го
водного раствора гидросульфида аммония NH4HS и 20 мл этилового спирта.
Ампулу запаяли и нагрели при 125(С в течении 16 часов. Выделение продукта
провели аналогично выделению 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола.
Получили 9,97 г светло-жёлтой прозрачной очень вязкой смолы (2,2'-
метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенол]) Выход 98,5% по данным
ГЖХ от теоретического.
5.4. Взаимодействие 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] с бромистым бутилом (н-C4H9Br) в щелочной среде
В четырехгорлую остродонную колбу емкостью 25 мл, снабженную мешалкой,
обратным холодильником и керном для подачи аргона, загрузили 3 г (0,0065
моль) меркаптана Ф-27, 1,8 мл бромистого бутила, 0,65 г гидроксида натрия и
10 мл этилового спирта (96(). Нагрели до кипения и выдержали при постоянном
перемешивании и слабом токе аргона в течении 4-х часов. После охлаждения
нейтрализовали смесь раствором соляной кислоты. Содержимое колбы перенесли
в делительную воронку, дважды провели экстракцию бензолом; объединённый
бензольный экстракт отмыли дистиллированной водой и осушили над безводным
сульфатом натрия Na2SO4.
Осушитель отфильтровали, и отогнали бензол на ротационном вакуумном
испарителе.
Получили вязкую тёмно-жёлто-зеленоватую смолу, массой 3,9 г.
5.5. Взаимодействие 2,2'-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] с йодистым этилом (C2H5J) в щелочной среде
В четырехгорлую остродонную колбу емкостью 25 мл, снабженную мешалкой,
обратным холодильником и керном для подачи аргона, загрузили 3,72 г (0,0065
моль) меркаптана Ф-27, 2,2 мл йодистого этила, 0,65 г гидроксида натрия и
10 мл этилового спирта (96(). Нагрели до кипения и выдержали при постоянном
перемешивании и слабом токе аргона в течении 4-х часов. После охлаждения
нейтрализовали смесь раствором соляной кислоты. Содержимое колбы перенесли
в делительную воронку, дважды провели экстракцию бензолом; объединённый
бензольный экстракт отмыли дистиллированной водой и осушили над безводным
сульфатом натрия Na2SO4.
Осушитель отфильтровали, и отогнали бензол на ротационном вакуумном
испарителе.
Получили вязкую жёлто-зеленоватую смолу, массой 3,86г.
5.6. Взаимодействие 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола с йодистым
этилом (C2H5J) в щелочной среде.
В четырехгорлую остродонную колбу емкостью 25 мл, снабженную мешалкой,
обратным холодильником и керном для подачи аргона, загрузили 3 г (0,013
моль) меркаптана Ф-13, 1,6 мл йодистого этила, 0,55 г гидроксида натрия и
10 мл этилового спирта (96().Нагрели до кипения и выдержали при постоянном
перемешивании и слабом токе аргона в течении 4-х часов. После охлаждения
нейтрализовали смесь раствором соляной кислоты. Содержимое колбы перенесли
в делительную воронку, дважды провели экстракцию бензолом; объединённый
бензольный экстракт отмыли дистиллированной водой и осушили над безводным
сульфатом натрия Na2SO4.
Осушитель отфильтровали, и отогнали бензол на ротационном вакуумном
испарителе.
Получили вязкую светло-жёлтою смолу, массой 3,3г .
5.7. Взаимодействие 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола с бромистым
бутилом (н-C4H9Br) в щелочной среде.
В четырехгорлую остродонную колбу емкостью 25 мл, снабженную мешалкой,
обратным холодильником и керном для подачи аргона, загрузили 3 ,2 (0,0138
моль) меркаптана Ф-13, 2,3 мл йодистого этила, 0,58 г гидроксида натрия и
10 мл этилового спирта (96(). Нагрели до кипения и выдержали при постоянном
перемешивании и слабом токе аргона в течении 4-х часов. После охлаждения
нейтрализовали смесь раствором соляной кислоты. Содержимое колбы перенесли
в делительную воронку, дважды провели экстракцию бензолом; объединённый
бензольный экстракт отмыли дистиллированной водой и осушили над безводным
сульфатом натрия Na2SO4.
Осушитель отфильтровали, и отогнали бензол на ротационном вакуумном
испарителе.
Получили вязкую светло-жёлтою смолу, массой 4,7г.
6. Выводы
6. Освоена методика деалкилирования пространственно-затруднённых фенолов
на катионно-обменной смоле КУ-28 и осуществлена наработка 200 г 4-((-
хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола.
7. Получен 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенол взаимодействием 4-((-
хлорпропил)-2-трет.-бутилфенола с 20%-ным водным раствором
гидросульфида аммония NH4HS в закрытой системе.
8. Получен 2,2’-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-бутилфенол]
взаимодействием 2,2’-метиленбис-[4-((-хлорпропил)-6-трет.-
бутилфенола] с 20%-ным водным раствором гидросульфида аммония в
закрытой системе.
9. Взаимодействием 4-((-меркаптопропил)-2-трет.-бутилфенола в щелочной
среде с йодистым этилом C2H5J и бромистым бутилом
н-C4H9Br получено два продукта, содержащих несимметричные сульфиды.
10. Взаимодействием 2,2’-метиленбис-[4-((-меркаптопропил)-6-трет.-
бутилфенола] в щелочной среде с йодистым этилом C2H5J и бромистым
бутилом н-C4H9Br получено два смолоподобных продукта, содержащих
несимметричные сульфиды.
11. Полученные несимметричные сульфиды на основе 4-((-меркаптопропил)-2-
трет.-бутилфенола являются теоретически возможными перспективными
антиоксидантами, но их химические свойства ещё не изучены.
Список литературы
1. Адельшина Е.Б. Синтез новых пространственно-затруднённых пара-
функционально-замещённых метиленбисфенолов. Дипломная работа. –
Новосибирск: НГПУ, 1996.
2. Берлин А.Я. Техника лабораторных работ в органической химии. –
М.: Химия, 1973.
3. Горбунов Б.Н., Гурвич Я.А., Маслова И.П. Химия и технологии
стабилизаторов полимерных материалов. – М.: Химия,1981.
4. Ершов В.В., Никифоров Г.А., Володькин А.А. Пространственно-
затруднённые фенолы. – М.: Химия,1972.
5. Карякин Ю.В, Ангелов И.И. Чистые химические вещества. – М.: Химия,
1974.
6. Общая органическая химия, том 5. – М.: Химия,1983.
7. Органикум. Практикум по органической химии, том 1. – М.:Мир,1973.
8. Птицына О.А. и др. Лабораторные работы по органическому синтезу. –
М.: Просвещение, 1979.
9. Справочник химика, том 2. – Л.: Химия, 1971.
Реферат на тему: Нефтепереработка в Беларуси
[pic][pic][pic]
..."Нафтан" нельзя рассматривать как
полностью изолированный хозяйствующий
субъект. От его ритмичной и эффективной
работы зависит не только благосостояние его
работников, но и благополучие города,
региона и, в какой-то мере, всей республики.
Поэтому наша задача - достижение
максимально возможной эффективности
производственного и технологического
процессов. И этой главной цели, уже на
протяжении рядя лет, подчинена вся
инженерная работа на предприятии.
Генеральный директор
ОАО "Нафтан"
Константин Генрихович
Чесновицкий
--------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------
Открытое акционерное общество "Нафтан", в прошлом Новополоцкий
нефтеперерабатывающий завод, было запущено в эксплуатацию в 1963 году.
Наш НПЗ стоял у истоков авангардной отрасли народного хозяйства и
является в настоящее время важным элементом единого
народохозяйственного комплекса Республики.
В современных условиях хозяйствования потенциальный объем переработки
нефтяного сырья на ОАО "Нафтан" составляет около 12 миллионов тонн в
год.
В настоящее время‚ идет плановая реконструкция предприятия с участием
иностранных партнеров и инвесторов‚ цель которой - углубить процесс
переработки нефти и выйти на качественно новый уровень технологических
процессов.
ОАО "Нафтан" имеет гибкую и мобильную структуру управления
производственной и финансово-хозяйственной деятельностью предприятия,
высокий уровень автоматизации производственных процессов,
автоматизированную
систему контроля технологических параметров и бухгалтерского учета.
Завод укомплектован высококвалифицированными рабочими, инженерами и
руководящими кадрами.
--------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------
|Большая химия Беларуси зарождалась именно здесь, на древней|[pic] |
|Полоцкой земле, по левую сторону реки Западная Двина. | |
|Новоолоцкий НПЗ стоял у истоков авангардной отрасли | |
|народного хозяйства и в настоящее время является важным | |
|элементом промышленного комплекса республики. | |
| Строительство завода было начато в 1958 году по | |
|распоряжению Совета Министров СССР №2577-р от 6 августа | |
|1958 года. Генеральным проектировщиком был институт | |
|"Ленгипрогаз", а позже "Ленгипронефтехим". | |
| Основным решением в выборе строительной площадки были:| |
|выгодное географическое положение - близость западных | |
|границ (что давало возможность экспорта в страны Западной | |
|Европы); необходимость обеспечения нефтепродуктами западных| |
|регионов Советского Союза, а так же соседство города | |
|Полоцка - крупного транспортного узла. | |
| 9 февраля 1963 года получен первый белорусский бензин.| |
| | |
| В те годы завод был расчитан на переработку 6 млн. тонн| |
|сырой нефти в год. Производственную основу составляли: | |
|установка первичной переработки нефти мощностью 2 миллиона | |
|тонн в год (АВТ-1), установка термического крекинга мазута | |
|(15-5), установка производства битумов (19-5). | |
| В 1964 году введена в эксплуатацию установка | |
|каталитического риформирования бензинов. | |
| 1965 год - введены в эксплуатацию комплекс | |
|производства масел мощностью 120 тысяч тонн в год, вторая | |
|установка по первичной переработке нефти, гидроочистка | |
|дизельного топлива, установка сероочистки сухих газов, а | |
|так же начато производство серной кислоты из сероводорода. | |
| 1966 год - разработан проект расширения завода по | |
|переработки сырой нефти до 17 миллионов тонн в год. В | |
|проекте предусматривается увеличение производства светлых | |
|нефтепродуктов, масел, битумов, присадок к маслам, а так же| |
|производство ароматических углеводородов: бензола, толуола,| |
|этилбензола, параксилола, ортоксилола, псевдокумола. | |
|Предусматривается строительство комплекса углубленной | |
|переработки нефти в составе следующих установок: | |
|каталитический крекинг вакуумного газойля, | |
|газофракционирования, алкилирования, изомеризации, | |
|полимеризации, установки термоконтактного коксования | |
|гудрона. Включается в состав модернизированный комплекс | |
|производства твердых высокоочищенных парафинов. | |
| | |
| В семидисятые-восьмидесятые годы проект расширения | |
|завода был реализован в части строительства установок | |
|первичной переработки нефти АТ-8, АВТ-6, гидроочистки | |
|дизельного топлива, облагораживания бензинов, производства | |
|ароматических углеводородов, увеличения мощности | |
|производства смазочных масел. | |
| Развитие завода не ограничилось проектом расширения до| |
|17 миллионов тонн в год. Исходя из потребностей Союза ССР в| |
|тех или иных продуктах, строились установки для | |
|удовлетворения возникающих потребностей по индивидуальным | |
|проектам. Так, для увеличения производства качественных | |
|присадок к смазочным маслам, были введены в эксплуатацию | |
|установки сукцинимидных (1973 год) и сульфатных (1976 год) | |
|присадок. | |
| 1982 год - построен и введен в эксплуатацию комплекс | |
|по производству жидких парафинов. | |
| Для увеличения экспортных поставок мазута и дизельного| |
|топлива были реконструированы установки АТ и АВТ с целью | |
|увеличения мощности первичной переработки нефти. В 1967 | |
|году реконструирована установка АВТ-1, в 1974 году | |
|установка АВТ-2, в 1975 году установка термического | |
|крекинга мазута реконструирована для первичной переработки | |
|нефти, в 1978 голу реконструирована установка АТ-8 и в 1980| |
|году - АВТ-6. Мощность завода по первичной переработке | |
|нефти к 1980 году достигла 25 миллионов тонн в год. | |
| Для улучшения качества авиационного керосина в 1977 | |
|году была введена в эксплуатацию установка | |
|демаркаптанизации керосина (проект фирмы UOP) "Мерокс" и в | |
|1978 году установка гидроочистки керосина. | |
| В 1984 году была введена в эксплуатацию установка | |
|производства бензола методом гидродеалкилирования толуола и| |
|ксилолов (проект фирмы "Асахи", Япония). | |
| В настоящее время продолжается развитие и модернизация| |
|существующего производства с целью дальнейшего углубления | |
|переработки нефтепродуктов. | |
| С 7 октября 2002 года на основании постановления | |
|Совета Министров Республики Беларусь от 15.07.2002 года | |
|№949 Республиканское унитарное предприятие производственное| |
|объединение "Нафтан" было преобразовано в открытое | |
|акционерное общество "Нафтан". | |
| |[pic] |
| |[pic] |
| |[pic] |
| |[pic] |
|Предприятие было задумано и построено по технологической |[pic] |
|схеме топливного варианта нефтеперерабатывающего завода. | |
|Основной комплекс технологических установок построен в 70-е| |
|годы, затем реконструирован и приближен к соответствующим | |
|стандартам технологических процессов. Главными | |
|разработчиками проектов строительства и реконструкции | |
|технологических установок были такие крупные проектные и | |
|конструкторско-технологические организации, как | |
|ЛЕНГИПРОНЕФТЕХИМ, ВНИИ НП, ВНИПИНЕФТЬ, UOP, KOCH GLITSCH. | |
| Технологическая структура объединения включает | |
|установки: | |
|• первичной переработки нефти | |
|(АВТ-1, АВТ-2, АВТ-6, АТ-3, АТ-8); | |
|• гидроочистки дизельного топлива и керосина | |
|(Л-24/6, Л-24/7, ЛЧ-24/7, Л-24-9х2); | |
|• каталитического риформинга | |
|(Л-35-11/300, Л-35-11/600, Л-35/6, ЛЧ-35-11/600, | |
|ЛГ-35-8/300Б); | |
|• параксилол, UOP PAREX, этилбензол, суммарные ксилолы, | |
|ортоксилол, псевдокумол; | |
|• селективной очистки масел | |
|(А-37/1, А-37/3, ВТ-1); | |
|• депарафинизации масел | |
|(39/7, 39/7М); | |
|• деасфальтизации гудрона | |
|(36/4); | |
|• битумные | |
|(19/5, 19/6); | |
|• серной кислоты; | |
|•присадок к смазочным маслам | |
|(алкилфенольные, сукцинимидные, сульфонатные); | |
|• когенерационной газотурбинной | |
|(КГТУ); | |
|• автоматические линии розлива смазочных масел в мелкой | |
|расфасовке для автомобилей; | |
|• автоматические линии розлива растворителей для бытовых | |
|нужд в мелкой расфасовке. | |
| Кроме всего прочего, для приема и хранения сырья и | |
|нефтепродуктов ОАО "Нафтан" обладает развитой системой | |
|резервуарных парков емкостью 5, 10, 20 тысяч тонн, | |
|сливо-наливных эстакад, обширной транспортной сетью, | |
|включая железную дорогу. | |
| На заводе выполнена и продолжает совершенствоваться | |
|компьютеризация технологических процессов, | |
|товарно-сырьевого хозяйства, учета потребления | |
|энергоресурсов. | |
| |[pic] |
| |[pic] |
Схема современной технологической цепочки
ОАО «Нафтан»
[pic][pic][pic][pic][pic][pic]
В гармонии с окружающей средой:
Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов
являются одним из приоритетных направлений хозяйствования на
предприятии.
Промышленные и хозяйственно-бытовые стоки завода проходят полный цикл
глубокой очистки на очистных сооружениях, включающих блоки
механической, физико-химической и биологической очистки.
В производственном объединении "Нафтан" внедрена современная система
локального мониторинга, обеспечивающая постоянный контроль над сбросами
в атмосферу и открытые водоемы, с последующим анализом состояния
воздушного и водного бассейнов.
Глубина очистки промышленных стоков завода зачастую значительно
превосходит аналогичные показатели на многих промышленных предприятиях
стран Западной Европы и Америки.
|Специалистами ОАО "Нафтан" разработана и уже частично |[pic] |
|осуществлена программа поэтапной модернизации и | |
|реконструкции объединения. | |
| Программа одобрена Правительством Республики Беларусь| |
|(постановление НР 828 от 1.06.1999 года). | |
| Комплекс мер по ее реализации включает в себя ряд | |
|взаимосвязанных проектов, охватывающих весь | |
|технологический цикл предприятия. | |
|Проект: | |
|Изомеризация легкой бензиновой фракции на установке | |
|Риформинга Л-35/6 ДЭГ; | |
|Цель: | |
|Получение компонента высокооктановых бензинов. | |
|Проект: | |
|Реализация процесса "Таторей" фирмы UOP; | |
|Цель: | |
|Увеличение ресурсов сырья для производства параксилола. | |
|Проект: | |
|Модернизация головной установки и вакуумного блока | |
|установки АВТ-6; | |
|Цель: | |
|Обеспечение сырьем конверсионных процессов и снижение | |
|потребления | |
|энергии | |
|Проект: | |
|Внедрение процесса "Мягкого Гидрокрекинга" легкого | |
|вакуумного газойля; | |
|Цель: | |
|Получение светлых нефтепродуктов из легкого вакуумного | |
|газойля (компонета мазута). | |
|Проект: | |
|Внедрение процесса "Комбикрекинга" ("Висбрекинг" совместно| |
|с "Термокрекингом") тяжелых нефтяных остатков на установке| |
|АВТ-1; | |
|Цель: | |
|Получение товарного котельного топлива из тяжелых нефтяных| |
|осадков, а так же дополнительного бензина и дизельного | |
|топлива из вакуумного газойля. | |
|Проект: | |
|Внедрение процесса "Гидрокрекинга" вакуумного газойля; | |
|Цель: | |
|Углубление переработки нефти, получение светлых | |
|нефтепродуктов за счет мазута. | |
|Проект: | |
|Модернизация установки по производству серной кислоты; | |
|Цель: | |
|Переработка большего количества сероводорода, полученного | |
|при эксплуатации конверсионных процессов. | |
| После завершения этих проектов предприятие выйдет на | |
|уровень лучших мировых производств перерабтки нефти. | |
| На пороге третьего тысячелетия на предприятии также | |
|были успешно завершены следующие инвестиционные проекты: | |
|• Строительство установки ВТ-1, позволившее существенно | |
|улучшить технико-экономические и качественные показатели | |
|выпускаемых масел. | |
|• Внедрение процесса "Висбрекинг". | |
|• Строительство установки выделения параксилола UOP PAREX,| |
|которое позволило увеличить выпуск параксилола высокой | |
|степени чистоты при одновременном снижении энергозатрат. | |
|• Строительство когенерационной газотурбинной установки | |
|(КГТУ). | |
|• Реконструкция установки Риформинга под выпуск | |
|высокооктановых бензинов. | |
|• Строительство и введение в эксплуатацию энергетических | |
|котлов общей теплопроизводительностью свыше 135 ГКал/час. | |
| |[pic] |
| |[pic] |
| |
