БАЗ синтездеу әдістері

1. Синтетикалық май қышқылдары. Майлардың сабындануынан алуды қарастырдық. Экономикалық тиімдісі – парафиндерді тотықтыру. Олардан алынған СЖЗ сабындардан кем емес.

Бұрынғы СССР көлемінде негізінен қатты парафиндерді тотықтыру жүзеге асырылады. Механизімі анықталмаған I-лік, II-лік көміртектері тотығады. К.И. Иванов II-лік көміртек атомынан басталады деді:

гидроасқынпероксид

1) Цысковский: I-лік және II-лік спирттер альдегидтер, кетондарға айналады деген.

2-ші саты қышқылға дейін тотықтыру.

Сұйық парафиндерді үздіксіз тотықтыру әдісін жасады: катализатор К, Mn тұздары (0,03%), t=130 ⁰С, t=20-60 мин.

Жетістігі – шығын аз, арзан шикізат, шығымы жоғары.

Кемшілігі – ТМҚ көп түзілді.

2) Этилен мен төмен карбон қышқылының теломеризациясы:

(- CH₂ – CH₂)_n + CH₃COOH ® CH₃(- CH₂ – CH₂)_n- COOH

3) Қышқылдардың a-олефиндерге бос радикалдық қосылуы (үшіншілік бутил асқын тотығы қатысады):

4) Ароматтық қосылыстар: диалкилбензолдарды селективті тотықтыру арқылы:

 

5) w-хлоркарбон қышқылдарынан арилакрилкарбон қышқылдарын алу:

w-хлоркарбон

Дәл осылайша нафтилкарбон, толилкарбон, фенилкарбон қышқылдары алынады.

Әр түрлі БАЗ-дар алу үшін келесі ЖМҚ-ры есептеледі:

Фенилнонан қышқылы С₆Н₅С₈Н₁₆СООН

Фенилундекан қышқылы С₆Н₅С₁₀Н₂₀СООН

Фенилтридекан қышқылы С₆Н₅С₁₂Н₂₄СООН

Фенилоксинонан қышқылы С₆Н₅ОС₈Н₁₆СООН

Толилнонан қышқылы СН₃С₆Н₄С₈Н₁₆СООН

Толилнонан қышқылы СН₃С₆Н₄С₁₀Н₂₀СООН

Нафтилнонан С₁₀Н₇С₈Н₁₆СООН

Бұл келтірілген әдістер өндірісте енгізілмеген. Негізгі әдіс – қатты парафиндерді тотықтыру.

Қатты парафиндерді тотықтыру бірнеше сатыдан тұрады:

1. Парафинді дайындау. Мақсат – құрылымы қалыпты ЖМҚ. Ол үшін қалыпты парафиндер қажет. Біріншісі шикізатты тазалап, дұрыс таңдау керек, бастапқы парафинге қойылатын талаптар бар:

а) Фракциянық құрамы»95% С₂₀ –С₃₅, t_қ = 320-450 ⁰С.

б) w (олефин көмірсутектер) өте аз, иод саны < 5.

в) Фенолдар, күкіртті қосылыстар өте аз, олар процесті тежейді.

Тазаланған парафин ақ түсті, майы өте аз болуы керек. Қазіргі кезде парафиндерге мынадай техникалық талаптар қойылады: t_б=52-54 ⁰С, майлар %-ы £2,0; 2 шыны бойынша түсі, мм £ 70.

Фракциялық құрамы:

Қайнаудың басталуы, ⁰С ³ 320

93% қуылады, £ 450

98% қуылады, £ 460

3% қуылады, £ 0,5

2. Парафинді тотықтыру (ауа оттегісімен). Жасалып жатыр.

3. Оксидатты сабындау, сабынданбайтындарды бөліп алу. Оксидаттың құрамында 35-40% ЖМҚ, 30-35% бейтарап оттекті қосылыстар (спирттер, альдегидтер, кетондер, эфирлер т.б.); 25-30% тотықпаған парафин болады.

Оксидатты өңдеу сатылары:

1) Суда еритін С₁-С₄ қышқылдарды сумен жуу, t = 100-90 ⁰С, 2сағат, сосын сумен экстракциялау.

2) ЖМҚ бейтарап оттекті қосылыстар мен тотықпаған парафинмен сілтімен сабындайды: а) қышқылдарды 90-95 ⁰С 25%-дық Na₂CO₃; б) сосын күрделі эфирлерді 30%-дық сілтімен сабындайды.

3) Сабынданбайтын заттарды бөлу күрделі, екі сатыдан тұрады (I сабынданбайтын қосылыстар):

а) тотықпаған парафин мен бейтарап оттекті қосылыстарды автоклавта 20 атм қысымда бөледі. Сабынданбайтындар – үстінде, керекті өнім – астында, t £ 180 ⁰С.

ә) t = 300-325 ⁰С – термиялық өңдеу. Г.Н. Крохин мен И.М. Товбиннің ойынша термиялық өңдеу кезінде:

Бұл кезде иод саны өседі, демек су бөлінгенде қанықпаған ЖМҚ түзіледі:

RCH₂ – CHOH – COONa ® R – CH = CH – COONa +H₂O

Бұдан да басқа көптеген реакциялар жүруі мүмкін: дегидрлеу, кетоқышқылдар түзілу.

II сабынданбайтын қосылыстар Н₃ВО₃, t = 110-115 ⁰С, 400 мм с. бағ. Этерификациядан соң көмірсутектер терең вакуумда жуылады, ал эфирлерді сумен сабындандырады, Н₃ВО₃ спирттерден центрифуга арқылы бөлінеді, спирттер фракцияларға дистилдейді. Спирттердің II сабынданбайтын заттардан шығымы 8-10%.

Сабынданбайтындар бөлінген соң ЖМҚ тұздар (желім сабын) + 92-94% H₂SO₄, Na₂SO₄ кристалдап, фильтрлейді. Шикі ЖМҚ сумен жуылып (Na₂SO₄, С₁ –С₄). Шикі ЖМҚ қышқылдық саны 230-240, эфирлік саны 2,5-3,5 және 4% сабынданбайтындар.