Применение ацетилена в органическом синтезе Получение полимерных материалов

Применение ацетилена в органическом синтезе Получение полимерных материалов

Промышленные методы получения ацетилена 1. Пиролиз метана. 1500°C 2 СН 4 → Н−С≡C−Н↑ + 3 Н 2↑ (О 2) 2. Окислительный пиролиз природного газа – метана. 1500°C 6 СН 4 + О 2 → 2 Н−С≡C−Н↑ + 2 СО↑ + 10 Н 2↑ синтез-газ 3. Карбидный метод – гидролиз карбида кальция (1862 г. , Фридрих Вёлер). t°C Са. СО 3 + 4 С → Са. С 2 + 3 СО↑ (получение карбида кальция) или t°C Са. О + 3 С → Са. С 2 + СО↑ (получение карбида кальция) Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡C−Н↑ + Са(ОН)2↓ (гидролиз карбида кальция)

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить из карбида кальция следующие материалы 1. Полиакрилонитрил 2. Хлоропреновый каучук 3. Бутадиеновый каучук 4. Дивиниловый каучук 5. Бутадиен-нитрильный каучук 6. Бутадиен-стирольный каучук 7. Полистирол 8. Поливиниловый эфир 9. Поливинилхлорид 10. Поливинилацетат 11. Поливиниловый спирт 12. Полиметилакрилат

Получение полиакрилонитрила № 1

1. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 1. 2. получение акрилонитрила Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡N → СH 2=СН−С≡N 1. 3 получение полиакрилонитрила – радикальная полимеризация акрилонитрила (NH 4)2 S 2 O 8 n СH 2=СН−С≡N → [−СH 2−СН−]n │ С≡N

Получение хлоропренового каучука № 2

2. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 2. 2. получение винилацетилена Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡С−Н → СH 2=СН−С≡С−H 2. 3. получение хлоропрена Hg. Cl 2 80ºC Н−С≡С−СH=СH 2 + HCl → СH 2=С−СH=СН 2 │ Cl 2. 4. получение хлоропренового каучука Al(C 2 H 5)3, Ti. Cl 4 n. СH 2=С−СH=СН 2 → │ Cl

Получение бутадиенового каучука № 3

3. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 3. 2. получение винилацетилена Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡С−Н → СH 2=СН−С≡С−H 3. 3. получение бутадиена Pd, Pb. CO 3, tºC СH 2=СН−С≡С−H + H 2 ⇄ СH 2=СH−СH=СН 2 3. 4. получение бутадиенового каучука – радикальная полимеризация Na, tºC, p N СH 2=СH−СH=СН 2 → [−CH 2−CH=CH−CH 2−]n

Получение дивинилового каучука № 4

4. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 4. 2. получение винилацетилена Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡С−Н → СH 2=СН−С≡С−H 4. 3. получение бутадиена Pd, Pb. CO 3, tºC СH 2=СН−С≡С−H + H 2 ⇄ СH 2=СH−СH=СН 2 4. 4. получение дивинилового каучука – ионная полимеризация Al(C 2 H 5)3, Ti. Cl 4 n. СH 2=СH−СH=СН 2 →

Получение бутадиен-нитрильного каучука № 5

5. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 5. 2. получение акрилонитрила Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡N → СH 2=СН−С≡N 5. 3. получение винилацетилена Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡С−Н → СH 2=СН−С≡С−H 5. 4. получение бутадиена Pd, Pb. CO 3, tºC СH 2=СН−С≡С−H + H 2 ⇄ СH 2=СH−СH=СН 2 5. 5. получение бутадиен-нитрильного каучука 5ºC, эмульсия n СH 2=СH−СH=СН 2 + m СH 2=СН−С≡N → →

Получение бутадиен-стирольного каучука № 6

6. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 6. 2. получение этилена Pd, Pb. CO 3, tºC Н−С≡С−Н + Н 2 ⇄ СH 2=СН 2 6. 3. получение бензола Cактивированный 3 Н−С≡С−Н → 500ºC 6. 4. получение винилацетилена Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡С−Н → СH 2=СН−С≡С−H 6. 5. получение бутадиена Pd, Pb. CO 3, tºC Н−С≡С−СH=СH 2 + H 2 ⇄ СH 2=СH−СH=СН 2 6. 6. получение этилбензола BF 3 + СH 2=СН 2 → СH 3─СH 2─

6. 7. получение стирола – винилбензола ─СН 2─СН 3⇆ ─CH=CH 2 + H 2 Cr 2 O 3, 450ºC− 500ºC 6. 8. получение бутадиен-стирольного каучука 5ºC, эмульсия n СH 2=СH−СH=СН 2 + m → ─СH=СН 2 → [─CH─CH 2─] m │

Получение полистирола № 7

7. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 7. 2. получение этилена Pd, Pb. CO 3, tºC Н−С≡С−Н + Н 2 ⇄ СH 2=СН 2 7. 3. получение бензола Cактивированный, 500ºC 3 Н−С≡С−Н → 7. 4. получение этилбензола BF 3 + СH 2=СН 2→ ─СH 2─СH 3

7. 5. получение стирола – этилбензола ─СН 2─СН 3⇆ ─CH=CH 2 + H 2 Cr 2 O 3, 450ºC− 500ºC 7. 6. получение полистирола n R−O−O−R ─СH=СН 2 → [─CH─CH 2─] n │

Получение поливинилового эфира № 8

8. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 8. 2. 1. получение ацетальдегида Hg 2+, H 1+ Н−С≡С−Н + Н−ОН → СН 3−СН=О 8. 2. 2. получение ацетата калия СН 3−СН=О + 2 KMn. O 4 + 3 KOH → → СН 3−СOOK + 2 K 2 Mn. O 4 + 2 H 2 O 8. 2. 3. получение метана 300ºC СН 3−СOOK + KOH → СН 4 + К 2 СО 3

8. 2. 4. получение хлорметана hν СН 4 + Cl 2 → СН 3 Cl + HCl 8. 2. 5. получение метанола tºC СН 3 Cl + Na. OHраствор → СН 3 OH + Na. Cl 8. 3. получение метилвинилового эфира КОН твердый, р, tºC Н−С≡С−Н + Н−О−СН 3 → СН 2=СН−О−СH 3 8. 4. получение поливинилового эфира R−O−O−R n СН 2=СН−О−СH 3 → [−CH 2−CH−]n │ OCH 3

Получение поливинилхлорида № 9

9. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 9. 2. получение винилхлорида Нg. Cl 2, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−Cl→ СН 2=СН−Cl 9. 3. получение поливинилхлорида R−O−O−R n СН 2=СН−Cl → [−CH 2−CH−]n │ Cl

Получение поливинилацетата № 10

10. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 10. 2. 1. получение ацетальдегида Hg 2+, H 1+ Н−С≡С−Н + Н−ОН → СН 3−СН=О 10. 2. 2. получение уксусной кислоты 5 СН 3−СН=О + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 SO 4 → → 5 СН 3−СOOH + K 2 SO 4 + 2 Mn. SO 4 + 3 H 2 O 10. 3. получение винилацетата Н 3 РО 4 безводная, tºC, p Н−С≡С−Н + Н−О−C−СН 3 → СН 2=СН−О−С−СH 3 ║ ║ О О

СН 2=СН−О−С−СH 3 или СН 2=СН−О−С(О)−СH 3 ║ О или СН 2=СН−ООС−СH 3 винилацетат 10. 4. получение поливинилацетата R−O−O−R n СН 2=СН−ООС−СH 3 → [−CH 2−CH−]n │ ООС−СH 3

Получение поливинилового спирта № 11

11. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 11. 2. 1. получение ацетальдегида Hg 2+, H 1+ Н−С≡С−Н + Н−ОН → СН 3−СН=О 11. 2. 2. получение уксусной кислоты 5 СН 3−СН=О + 2 KMn. O 4 + 3 H 2 SO 4 → → 5 СН 3−СOOH + K 2 SO 4 + 2 Mn. SO 4 + 3 H 2 O 11. 3. получение винилацетата Н 3 РО 4 безводная, tºC, p Н−С≡С−Н + Н−О−C−СН 3 → СН 2=СН−О−С−СH 3 ║ ║ О О

11. 4. получение поливинилацетата R−O−O−R n СН 2=СН−ОOC−СH 3 → [−CH 2−CH−]n │ ОOC−СH 3 11. 5. гидролиз поливинилацетата tºC [−CH 2−CH−]n + n КОН раствор → [−CH 2−CH−]n + │ │ ОOC−СH 3 ОН + n СН 3−СООК

Получение полиметилакрилата № 12

12. 1. гидролиз карбида кальция Са. С 2 + 2 Н 2 О → Н−С≡С−Н↑ + Са(ОН)2 12. 2. получение акрилонитрила Cu. Cl, NH 4 Cl, HCl, 80ºC Н−С≡С−Н + Н−С≡N → СH 2=СН−С≡N 12. 3. кислотный гидролиз акрилонитрила – получение акриловой кислоты tºC СH 2=СН−С≡N + 2 H 2 O + HCl → СH 2=СН−СOOH + NH 4 Cl 12. 4. 1. получение ацетальдегида Hg 2+, H 1+ Н−С≡С−Н + Н−ОН → СН 3−СН=О 12. 4. 2. получение ацетата калия СН 3−СН=О + 2 KMn. O 4 + 3 KOH → → СН 3−СOOK + 2 K 2 Mn. O 4 + 2 H 2 O

12. 4. 3. получение метана 300ºC СН 3−СOOK + KOH → СН 4 + К 2 СО 3 12. 4. 4. получение хлорметана hν СН 4 + Cl 2 → СН 3 Cl + HCl 12. 4. 5. получение метанола tºC СН 3 Cl + Na. OHраствор → СН 3 OH + Na. Cl 12. 5. этерификация H 2 SO 4 конц. tºC СH 2=СН−СOOH + HOCH 3 ⇆ СH 2=СН−СOOCH 3 + Н 2 О 12. 5. получение полиметилакрилата R−O−O−R n СH 2=СН−СOOCH 3 → [−CH 2−CH−]n │ COOCH 3