Cong nghe san xuat nhua acetaldhyt

Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

MỞ ĐẦU
Axetandehyt hay còn gọi là Ethanal có công thức phân tử là CH 3CHO, được phát
hiện bởi Sheele vào năm 1774, khi ông thực hiện phản ứng giữa Mangan dioxyt có
màu đen (MnO2) với axit sunfuric và rượu. Cấu tạo của axetandehyt được Liebig giải
thích vào năm 1835, ông đã tạo ra axetandehyt tinh khiết bằng việc oxi hóa rượu
etylic với cromic.
Do có khả năng phản ứng hóa học cao nên axetandehyt là một sản phẩm hóa học
trung gian vô cùng quan trọng của công nghệ hữu cơ, từ nó có thể sản xuất ra các chất
như axit acetic, anhydic acetic, etyl acetat, axit peracetic, rượu butylic, 2-etylhexanol, glyoxal, muối clorua axetandehyt, akyl amin piridin …vv.
Axetandehyt có liên quan nhiều đến các quá trình sinh học, là chất quan trọng trong
các quá trình len men rượu, có thể tách ra từ nước ép trái cây, dầu ăn, cà phê khô…vv.
Nhiều quá trình sản xuất axetandehyt mang tính thương mại như dehydro hóa và oxi
hóa rượu etylic, quá trình hợp nước của axetylen, oxi hóa từng phần của hidrocacbon,
oxi hóa trực tiếp từ etylen.
Từ những vai trò và ứng dụng quan trọng của axetandehyt trong khoa học kĩ thuật
và cuộc sống chúng ta có thể thấy được những lợi ích không nhỏ trong việc sản xuất
axetandehyt và qua đó thấy được sự cần thiết của việc nghiên cứu, không ngừng cải
tiến công nghệ, dây chuyền sản xuất axetandehyt để có thể nâng cao năng xuất của
quá trình sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Do đó, trong chương trình tiểu
luận của môn học Các quá trỉnh cơ bản Tổng hợp hữu cơ, chúng em đã lựa chọn đề tài
: “Tìm hiểu về các công nghệ, dây chuyền sản xuất axetandehyt ”.
Qua đây, chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên, Ths. Đinh
Thị Phương Anh với sự hướng dẫn, những định hướng quý báu của cô để chúng em
có thể hoàn thành bài tiểu luận này.Trong bài tiều luận không tránh khỏi thiếu sót,
chúng em rất mong nhận được những góp ý của cô để bài tiểu luận được hoàn chỉnh
hơn.
Nhóm thực hiện:

Nhóm 4

1

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

NỘI DUNG
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AXETANDEHYT
Axetandehyt là một hợp chất hóa học hữu cơ có công thức là CH 3CHO, đây là một
trong những aldehyde quan trong nhất, xuất hiện phổ biến trong tự nhiên và được sản
xuất trên quy mô rộng lớn trong công nghiệp.
Axetandehyt xuất hiện một cách tự nhiên trong cà phê, bánh mì, quả chín…vv, khi
đó axetandehyt được tạo ra bởi thực vật trong quá trình chuyển hóa bình thường của
chúng.
1. Cấu tạo
 CTPT :
 CTCT:

CH3CHO

2.Danh pháp
Theo IUPAC : Acetaldehyde
Theo dãy đồng đẳng aldehyde :
Ethanal

Tên gọi khác : Acetic Aldehyde, Ethyl
Aldehyde.
3. Tính chất
a. lý tính
- KLPT: 44,05 g.mol-1
- Là chất lỏng không màu, mùi trái cây, hăng.
- Khối lượng riêng : 0.788 g.cm-1
2

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

- Điểm chảy: -123,5 0C
- Nhiệt độ sôi: 20,20C
- Độ tan trong nước : tan được theo bất kì tỷ lệ nào.
- Độ nhớt : ≈ 0.215 NS/m2 ở 200C
- Áp suất tới hạn
: 6,44 Mpa
- Nhiệt độ tới hạn
: 181,50C hoặc 187,80C
- Tỷ trọng tương đối
: d4t = 0,8045  0,001325 t
- Chỉ số khúc xạ
: nDt = 1,34240  0,0005635t
-Tỷ trọng pha hơi so với không khí là 1,52

- Sức căng bề mặt tại nhiệt độ và tỷ trọng khác nhau:
Nhiệt độ, 0C
d4t
0,1
0,8090
20,0
0,7833
50,0
0,74099
-Áp suất hơi của axetandehyt trong pha hơi
Nhiệt độ 0C
áp suất hơi, mmHg
-97
3
-48
33
-23
103
0
337
10
503,4
27,55
1000
-Áp suất hơi của dung dịch axetandehyt
0

Nhiệt độ C

% mol

10
10
10

4,9
10,5
46,4

áp suất riêng
Phần, mmHg
74,5
139,8
363,4

Sức căng bề mặt mN cm-1
23,9
21,2
17,0
Nhiệt độ 0C
20,8
44,8
58,3
68,0
75,7

áp suất hơi, atm
1
2
3

4
5

Nhiệt độ 0C

% mol

20
20
20

5,4
12,8
21,8

áp suất từng phần,
mmHg
125,2
295,2
432,6

Hầu hết axetandehyt có thể trộn lẫn với nước và
những dung môi hữu cơ để tạo hỗn hợp đồng sôi
3

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

như là tạo với axit axetic, benzen, axeton, etanol, metanol, dung môi naphta, toluen,
xilen, etyl ete, parandehyt.
b. hóa tính
Do trong phân tử có chứa nhóm –C=O, là nhóm phân cực về phía O làm phân cực liên
kết π do đó Axetandehyt có khả năng hóa học mạnh hơn anken. Axetandehyt là hợp
chất có khả năng phản ứng hóa học khá cao, nó là hợp chất điển hình có chứa nhóm
andehyt (CHO) như là hợp chất chứa nhóm ankyl. Trong đó nguyên tử H được kích
hoạt bởi nhóm cacbonyl (CO) ở vị trí .
- Phản ứng đặc trưng : cộng nucleophil AN
Ví dụ: cộng H2, cộng HCN, cộng RMgX, cộng bisunfit, tác dụng với rượu tạo thành
bán axetal và axetal…
CH3CHO + H2  CH3CH2OH
CH3CHO + HCN  CH3C(CN)OH
CH3CHO + CH3MgI  CH3 - CH - OMgI
|
CH3
CH3CHO + NaHSO3  CH3 - C - SO3Na
|
OH
CH3CHO + ROH  CH3CH(OH)OR
CH3CHO + ROH  CH3CH(OR)OR
- Phản ứng thay thế nguyên tử O của nhóm cacbonyl
Ví dụ: tác dụng với hyaroxilamin, hydrazin, phenyl hydrazin, semi cacbazit…
CH3CHO + H2N-OH  CH3C=N-OH + H2O
CH3CHO + H2N-NH2  CH3C=N-NH2 + H2O
CH3CHO + H2N-NHC6H5  CH3C=N- NHC6H5 + H2O
4

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

CH3CHO + H2N-CO-NH-NH2  CH3C=N-CO- NH-NH2 + H2O
- Phản ứng thay thế nguyên tử Hα linh động của nguyên tử Cα.
Ví dụ: phản ứng thay thế nguyên tử H α bằng nguyên tử halogen, phản ứng ngưng tụ
aldol…
CH3CHO + CH3CHO  CH3 –CH(OH)-CH2-CHO
- Phản ứng oxi hóa  axit
CH3CHO + 2AgNO3 + NH3 + H2O  CH3COONH4 +NH4NO3 + 2Ag
4.Đồng phân
Giống như nhiều hợp chất cacbonyl khác, axetandehyt có khả năng tautome hóa
(đồng phân vỗ biến) để tạo ra dạng enol . Dạng enol của acetaldehyde là vinyl alcohol
(Ethenol)
CH3CH=O

CH2=CHOH

Hằng số cân bằng chỉ là 6.10^ 5 ở nhiệt độ phòng, do đó lượng dạng enol được chuyển
hóa từ axetandehyt là rất nhỏ.
4. Các phương pháp điều chế axetandehyt
Bao gồm các phương pháp chính sau:
a/ Đi từ ethylene: đây là phương pháp sản xuất chính, bản chất là oxy hóa ethylene
theo chu trình trình Wacker :

2 CH2=CH2 + O2  2 CH3CHO

5

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

b/ Đi từ acetylene: hydrat hóa acetylene với xúc tác là muối thủy ngân sẽ cho dạng
enol, sau đó tautome hóa sẽ được axetandehyt. Đây là con đường sản xuất chính trước
khi có chu trình Wacker.
HC = CH + H2O  CH3CHO
c/ Đi từ ethanol: theo 2 hướng
 Oxy hóa rượu ethanol: xúc tác là Ag
CH3CH2OH + ½ O2  CH3CHO + H2O, ΔH = 242 kJ / mol (57,84 kcal / mol)
 Khử hidro của ethanol: xúc tác là Cu-Co-Cr2O3, nhiệt độ: 280-350oC
C2H5OH  CH3CHO + H2
d/ Từ tổng hợp khí:
Quá trình xúc tác rhodium khả năng chuyển đổi tổng hợp khí đốt trực tiếp vào
axetandehyt trong một bước duy nhất đã được báo cáo vào năm 1974
CO + H2  CH3CHO + các sản phẩm khác
e/ Các phương pháp khác
 Đi từ metanol, metyl acetat hoặc anhidrit axetic
 Sản xuất axetandehyt thông qua vinyl ete
 Quá trình sản xuất axetandehyt thông qua etyliden diacetat
 Sản xuất axetandehyt đi từ hidrocacbon no

5. Ứng dụng
 Axetandehyt có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ, khoảng
90% lượng axetandehyt được sản xuất ra trên thế giới dược sử dụng trong các
nhà máy với vai trò là hợp chất trung gian để tạo ra các sản phẩm khác có ứng
dụng trong thực tế.
 Ứng dụng lớn nhất của axetandehyt là làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất
axit axetic (CH3COOH). Từ axit axetic ta có thể tổng hợp được nhiều hợp chất
hóa học khác nhau như vinyl axetat, monoclo axetic, axetal este, anhidic
axetic..vv.
o viny axetat được dùng trong ngành sản xuất nhũ tương, trong sản xuất
sơn, keo dính, áo mưa, dệt may.
o Anhidic axetic được sử dụng trong sản xuất vải sợi xenlulo axetat, đầu
lọc trong việc sản xuất thuốc lá, nhựa xenlulolic
6

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

 Các sản phẩm nhận được từ phản ứng ngưng tự Aldol đã trở thành một ứng
dụng hết sức quan trọng của axetandehyt. 2 sản phẩm có giá trị trừ phản ứng
ngưng tụ aldol đó là butanol-1 và etylhexanol-2.
 Axetandehyt được sử dụng trong sản xuất nước hoa, nhựa polyester, và thuốc
nhuộm cơ bản. Acetaldehyde cũng được sử dụng như một chất bảo quản hoa
quả và cá, như một chất hương liệu, và như một chất biến tính cho rượu, trong
thành phần nhiên liệu, để bổ sung cho gelatin, và làm dung môi trong cao su,

thuộc da, và các ngành công nghiệp giấy.
 Trước đây, axetandehyt được ứng ứng dụng chủ yếu trong sản xuất axit acetic,
tuy nhiên ứng dụng này sau đó ít được sử dụng do sản xuất axit acetic từ
methanol thì hiệu quả hơn nhờ quy trình Monsanto và Cativa.
 Axetandehyt được sử dụng rộng rãi, trong phạm vi của phản ứng ngưng tụ
acetaldehyde là 1 tiền chất quan trọng của dẫn xuất pyridin pentaerythritol, và
crotonaldehyde. Urê và axetandehyt kết hợp để cho một nhựa hữu ích.
 Anhydrit axetic phản ứng với acetaldehyde để cho diacetate ethylidene, một
tiền chất của vinyl acetate, nào là dùng để sản xuất polyvinyl acetate.
 Qua axit axetic ta có thể thu được butyl axetat một dung môi cho việc sản xuất
ra Sơn nitro xenlulo. Butyl axetat là một dung môi hết sức quan trọng trong
công nghiệp sản xuất Sơn. Một ưu điểm nửa của butyl axetat là có nhiệt độ sôi
vào loại trung bình, khả năng hòatan cao. Do vậy nó có giá trị hơn so với các
dung môi khác.
 Pentacrythritol được sản xuất bằng cách ngưng tụ của axetandehyt với
formandehyt là một trong những sản phẩm quan trọng để điều chế ra nhiều loại
hợp chất quan trọng khác.
 Các polyme của axetandehyt như para andehyt, meta andehyt và poly
axetandehyt có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp tổng hợp hửu cơ.
 Như para andehyt nhằm sản xuất ra nhựa, pyridin và quá trình clo hoá của clo.
Từ những năm 19391945 para andehyt được sử dụng như là nhiên liệu cho
động cơ.
 Metyl andehyt được sử dụng như là nhiên liệu trong quá trình nhuộm vải, còn
poly axetandehyt là một dung môi rất quan trọng trong công nghiệp hoá học.
 Ngoài những ứng dụng trên thì axetandehyt còn được sử dụng cho việc tạo ra
butadien (C4H8). Đây là hợp chất được dùng cho việc sản xuất ra nhựa, MTBE,
…nhựa phenol andehyt.
7

Nhóm

4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Qua đó ta thấy được tầm quan trọng của Axetandehyt trong nghành công
nghiệp hữu cơ, để từ đó có thể sản xuất ra nhiều hợp chất khác nhau với những
ứng dụng cụ thể khác nhau góp phần làm phong phú cho cuộc sống hiện tại và
tương lai.

8

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

PHẦN II:
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXETANDEHYT
A.GIỚI THIỆU CHUNG
Các phương pháp chính sản xuất axetandehyt là:
1/ Oxi hóa etylen: theo chu trình trình Wacker :
2 CH2=CH2 + O2  2 CH3CHO
2/ Hydrat hóa axetylen:
HC = CH + H2O  CH3CHO

3/ Đi từ ethanol: theo 2 hướng
 Oxy hóa rượu ethanol: xúc tác là Ag
CH3CH2OH + ½ O2 + H2O  CH3CHO ΔH = 242 kJ / mol (57,84 kcal / mol)
 Khử hidro của ethanol:
C2H5OH  CH3CHO + H2
4/ Từ tổng hợp khí:
Quá trình xúc tác rhodium khả năng chuyển đổi tổng hợp khí đốt trực tiếp vào
axetandehyt trong một bước duy nhất đã được báo cáo vào năm 1974
CO + H2  CH3CHO + các sản phẩm khác
5/ Các phương pháp khác
 Đi từ metanol, metyl acetat hoặc anhidrit axetic
 Sản xuất axetandehyt thông qua vinyl ete
 Quá trình sản xuất axetandehyt thông qua etyliden diacetat
 Sản xuất axetandehyt đi từ hidrocacbon no
Việc sử dụng nguồn nguyên liệu vào là phụ thuộc vào tính hiệu quả của từng
nguyên liệu, trong những nước có nền công nghiệp phát triển thì giá etanol thấp nên
ưu tiên đi từ etanol, còn những nước có nền công nghiệp dầu khí phát triển thì etanol
ít sử dụng mà sử dụng nhiều là etylen hoặc axetylen.

9

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Vào những năm trước 1939 ở Đức và Nhật Bản thì axetylen được ưu tiên sử dụng

làm nguyên liệu đầu cho việc sản xuất axetandehyt , sau đó vẫn còn vận hành ở một
số nước Đông Âu vì ở đó giá axetylen khá rẻ do công nghiệp dầu khí phát triển, từ
công nghiệp dầu khí cũng sản xuất được etanol. Tuy nhiên ở một số nước khác etanol
thu được nhờ quá trình lên và vẫn còn sử dụng ở vi mô công nghiệp nhỏ bé.
Sau đó vào những năm 1950 ở các nước Tây Âu về Nhật Bản thì các quá trình hầu
hết được thay thế bằng quá trình oxi hóa trực tiếp etylen. quá trình này được phát triển
bởi hãng Wacker - Chemie và Hoechst của Đức cùng với hãng Shawinigan Chemical
của Canada, ở đây etylen được đặc biệt ưu tiên vì giá etylen thấp hơn axetylen.
Ngay cả quá trình công nghệ 2 cấp dùng etanol, cũng đi từ etylen làm nguyên liệu
đầu nhưng con đường này không hoàn toàn tốt bởi vì sản phẩm axetandehyt như là
một sản phẩm trung gian.
Nói chung tất cả các quá trình sản xuất trên đều dựa trên cơ sở là axetylen, etylen
hoặc etanol hay là quá trình oxi hóa hidrocacbon no. Oxi hóa hidrocacbon no ngoài
việc tạo được axetandehyt còn có những sản phẩm phụ khác mà việc tách sản phẩm
phụ rất tốn kém do đó chi phí cho quá trình cao. Do vậy quá trình đi từ hidrocacbon
no chỉ áp dụng với quy mô công nghiệp nhỏ khi mà tất cả sản phẩm phụ và sản phẩm
chính đều được sử dụng hết.
Như vậy việc chọn công nghệ nào là tuỳ thuộc vào từng nước, từng vùng lãnh thổ
và tính hiệu quả của công nghệ ấy đem lại.

B. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXETANDEYT
I. SẢN XUẤT AXETANDEHYT TỪ ETYLEN
I.1 Tính chất của Etylen



Tính chất vật lý.

Etylen là một chất khí, hóa lỏng ở - 105 0C, không màu, độ hòa tan trong nước
3,5 mg/100 ml (17OC) nhiệt độ nóng chảy -169,2 ° C , nhiệt độ sôI -103,7 ° C.Trong

10

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

không khí etylen cháy với ngọn lửa sáng hơn ngọn lửa metan, tạo thành CO 2 và hơi
nước. Hỗn hợp etylen và O 2 là hỗn hợp nổ mạnh, do phản ứng phân hủy tỏa nhiệt rất
nhiều nhiệt. Trong công nghiệp nhiều khi người ta dùng etylen và O2 để cắt kim loại.
 Tính chất hóa học.
Etylen có khả năng phản ứng hóa học rất cao. Do trong phân tử có chứa liên kết
đôi, liên kết đôi này làm cho phân tử etylen kém bền dẵn đến khả năng phản ứng hóa
học cao. Etylen có khả năng tham gia nhiều phản ứng hóa học như: phản ứng cộng,
phản ứng oxi hóa, phản ứng trùng hợp.Etylen có khả năng tham gia phản ứng cộng
hiđro, halogen, axit sunfuric, nước...
- Phản ứng oxi hóa.
C2H4+1/2O2  CH3CHO
- Phản ứng cộng hiđro:
C2H4 + H2  C2H6
- Phản ứng cộng với nhóm halogen(Cl2, Br2,I2).
C2H4+ Br2  Br - CH2- CH2- Br
- Phản ứng cộng với hiđro halogen.
CH2= CH2+ HI  CH3- CH2I
- Phản ứng cộng với nước.
H2C= CH2+ HOH  CH3- CH2- OH
- Phản ứng cộng axit.

C2H4+ H2SO4  CH3- CH2- OSO3H
C2H4+ HCl  CH3-CH2Cl
- Phản ứng với benzen.
CH2=CH2+C6H6  C6H5-CH=CH2
- Phản ứng thế.
C2H4+Cl2  H2C= CHCl
- Phản ứng trùng hợp và tautome hóa.
nCH2= CH2  (- CH2- CH2-)n
I.2 Các phương pháp sản xuất etylen:
11

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Ta biết ngày nay etylen dần dần thay thế axetylen trong nhiều quá trình tổng
hợp hữu cơ. Etylen với những ứng dụng của nó, mà ngày nay công nghệ tổng hợp ra
etylen rất phong phú.
Trong công nghiệp, etylen có thể thu được từ khí than cốc. Ngày nay, người ta
chủ yếu thu khí etylen từ quá trình chưng cất dầu mỏ.Trên 97% sản lượng etylen thu
được trên thế giới được sản xuất từ quá trình cracking dầu mỏ. Nguồn etylen thu được
chủ yếu lấy từ khí đồng hành hoặc từ các mỏ khí tự nhiên. Qua các quá trình chế biến
như quá trình hấp thụ, hấp phụ, ngưng tụ, chưng cất nhiệt độ thấp ta thu được etylen tinh
khiết dùng cho chế biến hóa học.
Ngày nay etylen là nguyên liệu đầu rất quan trọng cho quá trình sản xuất axetandehyt.
Hầu hết axetandehyt sản xuất từ etylen bằng cách oxi hóa trực tiếp etylen.

Nguồn cung Ethylene trên thế giới
Công suất etylen trên thế giới tính tại thời điểm tháng 1/2009 đạt 126,7 triệu tấn
so với mức tiêu thụ tổng cộng 115 triệu tấn trong năm 2008, dẫn đến tổng dư thừa
11,7 triệu tấn, tức là nguồn cung hiện cao hơn nhu cầu khoảng 10%. Trong năm 2008,
6 nhà máy etylen quy mô lớn đó được xây dựng tại Iran, Arập Xê-út, Cô-oét. Bắc Mỹ
tiếp tục là khu vực sản xuất etylen lớn nhất thế giới trong năm 2008, với sản lượng đạt
35,4 triệu tấn. Châu Á – Thái Bình Dương đứng sau Bắc Mỹ với sản lượng 33,4 triệu
tấn, hai khu vực này hiện chiếm 54% tổng công suất etylen trên thế giới. Công ty sản
xuất etylen lớn nhất thế giới là “Chemical Dow” tiếp theo là Sabic và ExxonMobil.
Công ty phân tích công nghiệp CMAI dự báo công suất etylen danh định toàn cầu sẽ
tăng đến khoảng 145 triệu tấn vào năm 2010, trong khi đó nhu cầu etylen hầu như giữ
nguyên ở mức 115 triệu tấn, tạo thành mức dư thừa công suất trên 20%. Theo CMAI,
công suất etylen danh định toàn cầu vào năm 2013 sẽ tăng lên đến 148 triệu tấn,
Trong thời gian từ nay đến 2012, dự kiến khu vực Trung Đông và châu Á sẽ bổ
sung thêm 28 triệu tấn công suất etylen mới, trong khi đó Bắc Mỹ và châu Âu sẽ đóng
cửa các nhà máy với công suất hơn 7,5 triệu tấn. Trong 5 năm tới, dự báo tỷ lệ vận
hành công suất tại các nhà máy etylen quy mô lớn trên thế giới sẽ chỉ đạt dưới 90%,
với mức thấp nhất khoảng 80% trong năm 2010. Theo những số liệu từ trước đến nay,
ngành sản xuất etylen chỉ bắt đầu bước vào chu kỳ lợi nhuận tốt nếu tỷ lệ vận hành
công suất đạt trên 90%.
I.3 Oxi hóa trực tiếp etylen.
12

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Đây là quá trình được phát triển vào những năm 1957  1959 bởi hãng Hoechst
và hãng Wacker-Chemie.
C2H4 + 1/2O2  CH3CHO ; H = -244KJ/mol
Phản ứng tiến hành ở nhiệt độ 125-130 oc, áp suất 1.13 Mpa, chất xúc tác cho
quá trình này là dung dịch PdCl2, CuCl2.
Độ chọn lọc của quá trình oxi hóa C 2H4 phụ thuộc chủ yếu vào xúc tác PdCl 2
trong pha nước theo phản ứng
C2H4 + PdCl2 + H2O  CH3CHO + Pd + 2HCl
Kim loại Pd được oxi hóa trở lại bởi dung dịch CuCl 2, tiếp đó nó tác dụng lại
với oxi để tạo lại CuCl2 :
Pd + 2CuCl2  PdCl2 + 2CuCl
2CuCl + 1/2O2 + 2HCl  2CuCl2 + H2O
Bởi vậy chỉ cần một lượng nhỏ PdCl2 cũng đủ yêu cầu cho sự chuyển hóa
etylen. Phản ứng của etylen với PdCl 2 với một tỷ lệ nhất định. Quá trình một cấp và
hai cấp bằng hơi nước là mô tả phản công nghệ này.
Quá trình 1 cấp hỗn hợp phản ứng gồm etylen và oxi với xúc tác dung dịch
trong suốt quá trình phản ứng trạng thái hỗn hợp phản ứng này không thay đổi (trong
quá trình tạo axetandehyt). Quá trình oxi hóa cũng như oxi hóa trở lại CuCl.
Trong quá trình 2 cấp phản ứng giữa etylen và O 2 trong 2 phản ứng tách.Xúc
tác là dung dịch và xen kẻ 2 quá trình là oxi hóa và khử, đồng thời mức oxi hóa của xúc
tác cũng thay đổi, dùng không khí thay vì dùng oxi tinh khiết.
Tỷ lệ phản ứng bị giảm bởi dạng axit PdCl 2. Ta có thể hạn chế sự giảm này bằng chất
đệm axit với muối đồng (muối đồng này thu lại được trong suốt quá trình oxi hóa).
*Cơ chế của quá trình oxi hóa olefin với xúc tác PdCl2
Phản ứng giữa olefin và dung dịch PdCl 2, trong đó Paladi bị khử đến kim loại
hóa trị 0 (Pd0) theo phản ứng sau:
C2H4 + PdCl2 + H2O  CH3CHO + Pd + 2HCl
Thành công của các tác giả ở quá trình này là họ đã thiết lập được hệ oxi hóa khử trong đó Paladi được tái sinh trở lại về dạng hoạt động. Các tác giả nhận thấy nếu

đưa vào hệ phản ứng một lượng muối đồng II, đồng I (Cu +) rất dễ oxi hóa thành đồng
II (Cu2+). Nói cách khác muối đồng đóng vai trò là chất mang oxi hóa cho Paladi
Pd + 2Cu2+  Pd2+ + 2Cu+
13

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

2Cu+ + 0,5O2 + 2H+  2Cu2+ + H2O
Cả hai phản ứng trên xảy ra tương đối mạnh trong môi trường axit, trong đó
clorua Paladi nằm ở dạng H2PdCl4
Cơ chế phản ứng bao gồm các giai đoạn tạo thành phức trung gian từ clorua
Paladi. Olefin và nước chuyển hóa nội phân tử của phức này.
Khả năng phản ứng của olefin trong quá trình này đặc trưng cho từng trường hợp
sử dụng xúc tác với phức kim loại
* Cơ chế quá trình oxi hóa Pd hóa trị 0 bởi CuCl2
quá trình oxi hóa kim loại Pd bằng ion Cu 2+ tự do hoặc ion Cu bị hidrat trong
dung dịch nước là không thể thực hiện được vì:
Pdmet -> Pd++ + 2e- ;
Eo = 0,987
2+
+
2Cu + 2e -> 2Cu ; Eo = -0,153
2Cu2+ + Pdmet -> 2Cu+ + Pd2+ (1)
Cơ chế: Cơ chế quá trình oxi hóa của Pd kim loại bởi CuCl 2 không có những

nghiên cứu về động học đã được đưa ra trước đó và không có một cơ chế chi tiết có
thể là bền. Tuy nhiên với các dịch chuyển trong phản ứng oxi hóa Cl - đóng vai trò như
là chất mang trung gian theo con đường tạo phản lực quá trình có thể mô tả theo 2
bước sau:
CuCl+ + Pd0  [Cu ... Cl ... Pd]+  Cu+ + PdCl
CuCl+ + PdCl  [Cu ... Cl ... Pd-Cl]  Cu+ + PdCl2
4. Công nghệ sản xuất axetandehyt từ etylen.
a. Các phương pháp có thể sử dụng để sản xuất axetandehyt.
* Chất xúc tác có nền.
Sự oxi hóa olefin sử dụng PdCl 2 được thực hiện lần đầu tiên bằng cách thổi hỗn
hợp của etylen, oxi hơi nước qua muối của kim loại kiềm và muối Cu 2+ hoặc muối sắt
mang trên một chất mang, phản ứng có thời gian ngắn và hiệu quả cao ngay ở áp suất
khí quyển. Axetandehyt hình thành được rửa bằng nước để tách khí không phản ứng.
Các khí sau đó được tuần hoàn lại. Tuy nhiên do sự trở ngại trong việc lấy nhiệt của
phản ứng, ăn mòn và sự không tương thích của xúc tác nên các quá trình ít được thực
hiện.
* Phản ứng bởi dung dịch xúc tác dung môi là nước.
14

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Có 3 phương án sản xuất được sử dụng dùng xúc tác là dung dịch nước PdCl2
+ Trong một giai đoạn : hỗn hợp etylen và oxi được phản ứng với dung dịch
xúc tác chứa CuCl2 và PdCl2. Sản phẩm được tách khỏi khí không phản ứng bằng

cách rửa bằng nước. Khi không phản ứng tuần hoàn trở lại.
+ Trong hai giai đoạn cùng sử dụng xúc tác chứa CuCl 2 và PdCl2 Etylen và
không khí được phản ứng trong hai thiết bị riêng. Sản phẩm được tách ra khỏi xúc tác
bằng cách chưng cất.
+ Một quá trình hai giai đoạn khác dùng xúc tác là PdCl 2, Fe+2(sunfat) và H2So4.
Fe3+ sunfat được hình thành trong quá trình oxi hòaetylen. ở giai đoạn đầu tiên được
oxi hóa trị bằng oxi với sự có mặt của No x và HNo3. ở giai đoạn 2 sau khi tách khỏi
sản phẩm phản ứng.
=> Phương án 3 có lợi về kinh tế hơn so với hai phương án đầu tiên. Và nó đã
ứng dụng trong công nghiệp. Tuy chúng không khắc phục hoàn toàn của xúc tác dị thể
nhưng bù lại là phản ứng ở áp suất thưòng. Công nghệ một giai đoạn thực hiện do
công ty Farbwerke Hoechst.Trong khi công nghệ hai giai đoạn được thực hiện do
công ty Conrtium Freclechtr Chemislhe Dudustrie.
Phản ứng với xúc tác là dung dịch rượu. Hiện nay quá trình oxi etylen sử dụng
xúc tác PdCl2 trong dung môi là rượu. Do đó với dung môi được chuẩn bị etylen
glycol thì etylen tạo thành metylđioxan.
O - CH2
/
+ 2CuCl +
C2H4+ CuCl2 + HOCH2-CH2OH PdCl2  CH3-CH
HCl
\
O - CH2
Ưu điểm chinh của quá trình là độ tan cao của muối trong glycol và tốc độ phản
ứng cao. Tuy nhiên quá trình này vẫn ít được sử dụng.
5. Các dây chuyền sản xuất axetandehyt từ etylen.
a) Quy trình chung:
Có 2 phản ứng sử dụng trong quá trình này:
(1) Đầu tiên đồng 2 clorua bị khử thành đồng 1 bằng với sự có mặt của
plantinclorua áp suất 11.2 par.

15

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

(2) Iôn đồng 1 oxihoá thành iôn đồng 2.
(3) Nguyên liệu sử dụng :không khí và 95% etylen nguyên chất.
(4) Hiệu suất đạt 95%.

áp suất duy trì ở áp suất khí quyển,nhiệt của phản ứng để cô đặc axetandehyt làm
bay hơI nước.Acetandehyt được chưng cất đến nồng độ 60-90% trước khi tách
nước và chưng cất ở nhiệt độ cao.
b. Công nghệ một cấp.
* Nguyên tắc hoạt động.

16

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Etylen và oxi được vận chuyển bằng bơm vào đáy thiết bị phản ứng (1) xúc tác được
tuần hoàn bằng thiết bị phân ly (2) bằng cách đưa xúc tác lên cao để trộn lẫn triệt để
với không khí điều kiện phản ứng là nhiệt độ khoảng 1300C và P = 400Kpa
Hỗn hợp pha lỏng giữa axetaldehit với H20 cùng với khí không phản ứng tạo hỗn
hợp trong thiết bị phân ly (2)
Từ hỗn hợp này sản phẩn được tách ra bằng thiết bị làm lạnh (6) và sau đó được
rửa bằng nước trong thiết bị rửa khí (7) không khí phản ứng được đưa trở lại thiết bị
phản ứng (1), một lượng nhỏ được tháo ra từ thiết bị tuần hoàn khí thải (5). Để hạn
chế quá trình tích tụ của khí trơ trong thiết bị tuần hoàn khí (5) khí trơ ở đó như là các
chất gây hại như N2, C0, Hyđro cacbon trơ, người ta phải tháo khí. Từng phần xúc tác
được nung nóng bằng hơi nước ở 160 0C để tránh sản phẩn chính tích tụ trong xúc tác
gây mất hoạt tính.

17

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Axetandehyt thô (còn lẫn tạp chất) thu được trong suốt quá trình chưng cất giai đoạn
đầu tiên được thực hiện trong thiết bị chưng cất phần ngọn (9) ở đây được thực hiện
quá trình chưng trích ly với nước trong đó những cấu tử có điểm số thấp hơn
axetandehyt như metan clorua, CO thì được tách ra ở tháp (9) trong khi đó nước và
những sản phẩm phụ khác như là axit axetic, crotonandehyt, hoặc axedehyt clorit
được đưa xuống đáy tháp (10) cùng với axetandehyt. Giai đoạn thứ hai được thực
hiện ở cột tinh luyện (10) axetandehyt tinh khiết được tách ra bằng cách chưng cất phân

đoạn kết thúc giai đoạn một cấp.
c. Công nghệ hai cấp.
* Nguyên lý hoạt động:
ống phản ứng dạng rẻ (2) dùng để phản còn thiết bị oxi hóa (4) đều dùng để
phản ứng và oxi hóa Cu+ thành Cu2+ bằng không khí. Khí phản ứng hầu như có mặt
hoàn toàn trong xúc tác, nhiệt độ phản ứng (2) giữ ở 105 0C đến 1100C và P = 900 1000Kpa. dung dịch xúc tác chứa sản phẩm được giãn nỡ ở áp suất thường trong tháp
bốc cháy (9) dung dịch lỏng được bơm (5) đưa vào thiết bị oxi hóa (4). ở (4) không
khí được nạp vào để oxi hóa Cu+ thành Cu2+ ở áp suất p = 1000 kpa. Oxi chuyển hóa
đạt 90%, khí thảI chứa 1-2% được thoát ra ở thiết bị phân ly khí thải (3).
Nói
chung không khí thay thế O2. Oxi chuyển đổi hầu như hoàn toàn khí thải từ thiết bị
18

Nhóm
4


Tiu lun: Cỏc QTCB Tng hp Hu c

GVHD: Ths. inh Th Phng Anh

phõn ly khớ thi (3). Khớ thi ny c dựng tr li tỏc dng vi etylen trong thit b
(2).
Hn hp hi axetandehyt - H2O -Ni cho qua thỏp bc chỏy (9), c ngng t ct
chng ct thụ (10) n 6090%. Quỏ trỡnh thỏo nc ti ỏy thỏp (10) v cho quay tr
li thỏp (9) ú xỳc tỏc c duy trỡ n nh.
Mt phn nh nc dựng ra khớ thi (N2 t quỏ trỡnh oxi húa).Trong thỏp nc
khớ thi (18) li dựng trong thỏp ra khớ (15).

12

11

5

6

9

7

4

1

K hínóng

( 9 5 %- 1 )0 0

3

4
CH
24

2

19

Nhúm

1A 3 x, 1e t5a, n2 d3 e. hT yh t i ết ht ôb .ị l à m l ạ n h .

n2 2 ớ. cC ộc ôt nt i gn hn gl uh yi ệệpn ..

5 , 1 2 , 1 9 . B ơ m1 .1 . T h ù n g c h ứ a
6 , 2 1 . T h i ế t b1 ị4 g. iTa hnù hni gê t c. h ứ a

17

19
16 18
14

15
10
8

K h í th ả i

1 . T h i ế t b ị n é7 n. kT h hí.i ế t b ị t á i s i 1n 5h . T h á p r ử a k h í.
2 . T h i ế t b ị p h8 ả. nV ứa nn g. .
1 6 . T h i ết b ị tá i s i n h .
3 . T h i ế t b ị p h9 ân
. T lhyá pk hc í.h n g n 1h a8 n. hT .h ù n g h ú t k h í t h ả i .
4 . T h i ế t b ị o x1 y0 . h Có ộa .t c h n g c ấ2t 0k. hTô h. i ế t b ị n g n g t ụ .

N ớ c th ả i

21

H ơi

P h ần c ất

Sản P h ẩm

23
20
13

P h ầ n c ấ t n 2g 2ọ n

K h í t h ả iK h ô n g k h í d

A xetandehyt thô
(60-90%)

Sơ đồ c ô n g n g h ệ h a i c ấp

Trong thit b ra khớ (15) axetandehyt t do c ra bng nc ta thu c
axetandehyt thụ ct (10). Trong cụng ngh 2 cp axetandehyt thụ c chng ct
cp th nht thc hin trong thit b chng ct phn ngn (20) nhng cht cú im sụi
thp nh clometan, cloetan v CO c tỏch ra trong cp th hai thc hin trong thit
b tinh luyn (22).Hỡnh(4): S cụng ngh 2 cp


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Nước và sản phẩm phụ có điểm sôi cao như là cloaxetandehyt và axit axetic được lấy
ra từ đáy tháp sau đó thu được axetandehyt trên đỉnh tháp (22). Clo axetandehyt được
cô đặc phía trong cột nhưng chất có điểm sôi trung bình được thải ra bên cạnh tháp
(22) từ hỗn hợp cạnh tháp này ta có thể thu được mono cloaxetandehyt . Sản phẩm
phụ có thể quay trở lại để oxi hóa phân hủy xúc tác. Sự oxi hóa chính là sự làm sạch
giúp cho sự điều chỉnh nhiệt độ một cách từng phần của xúc tác khoảng 160  1650C.
Hỗn hợp khí C2H4 thu được trong quá trình cracking naphta. Hỗn hợp khí này
dùng như là nguyên liệu đầu. Sự chuyển đổi khí trong tháp được dùng thay cho quá
trình đốt nóng trong ống. Như vậy hỗn hợp khí này chứa đựng 30- 40% etylen trong
đó bổ sung thêm hidrocacbon trơ và N2.
* So sánh hai công nghệ.
Trong cả hai công nghệ 1 cấp và 2 cấp axetandehyt thu được khoảng 95%.
Trong đó 1  1,5% etylen không phản ứng, sản phẩm phụ chiếm ~ 4%.
Giá thành sản phẩm của hai công nghệ gần như ngang nhau. Cả hai công nghệ
đều tạo sản phẩm phụ là etyclorua (tạo thành khi thêm HCl và C 2H4) và clorua etanol
và axit axetic (tạo thành do axetandehyt bị oxi hóa).
Nói chung việc lựa chọn phương pháp nào là do yếu tố nguyên liệu và lượng
oxi có nhiều hay ít và giá thành có phù hợp hay không.
Trong công nghệ một cấp đòi hỏi nguyên liệu có độ sạch cao hơn, còn trong
công nghệ 2 cấp không khí được thay thế oxi cho nên etylen không đòi hỏi độ sạch
cao.
Trong những năm gần đây, hỗn hợp khí thu được trong quá trình craking xúc
tác thì naphta được dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất axetandehyt khi thiết
bị dạng ống được thay thế bằng tháp phản ứng. quá trình này thu được độ chuyển hóa
etylen thấp (30  40%), khi nguyên liệu ngoài còn chứa H2.
* Chọn vật liệu xây dựng.
Trong quá trình sản xuất, dung dịch CuCl 2 - PdCl2 ăn mòn rất mạnh. Do đó
trong công nghệ 2 cấp thiết bị tiếp xúc với dung dịch xúc tác tuần hoàn trở lại được
làm bằngTi hoặc hợp kim của Ti. Trong công nghệ 1 cấp là gốm, xit tua bin được làm

bằng titan.
* Nước Thải.
20

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Chắc chắn một điều khó khăn của quá trình là lấy sản phẩm phụ clorua, đặc biệt
là clorua axetandehyt . quá trình thải nước ở đó gồm sản phẩm và hợp chất clorua.
Hợp chất clorua này như những hợp chất diệt khuẩn cao và những chất kìm hãm các
quá trình sinh hóa khác. Do đó nước phải được nung nóng hoặc xử lý bằng kiềm để
phân giải chất hữu cơ clorua, thủy phân đến khi nó bị phân hủy bởi vi khuẩn hoặc vi
sinh vật.
ở Mỹ người ta giới thiệu phương pháp loại trừ chất thải bằng cách bơm vào lớp
đất đá dưới lòng đất thấm nước được giữ ở đó. Chất thải có thể thu hồi được một phần
bằng quá trình chưng cất và chúng được dùng cho mục đích khác.
Công suất sản xuất axetandehyt của một số nhà máy ở một số nhà máy
các nước theo con đường oxi hóa trực tiếp etylen
Tên Nhà Máy
Quốc gia
Cấp
Năm
Công Suất
Shawinigan
Canada

1
1963
48000
Rhone – Ponlene
Pháp
2
1962
24000
Farbwerk Hoechst
Đức
1
1960
30000
Knapsack-Grisehein
Đức
1
1960
24000
Waker- Chemie
Đức
1
1965
60000
Daikyowa Petrochemical
Nhật Bản
1963
4500
Kasei Mizushima
Nhật Bản
1964

60000
Tokuyama Petrochemical
Nhật Bản
1964
60000
Shin Nippon Chisso Hiryo
Nhật Bản
1964
30000
Mitsui PetroChemical
Nhật Bản
1962
24000
Sumitomo Chemical
Nhật Bản
1968
60000
Pemex
Mexico
1968
48000
Industrias Quimicas
Tây Ban Nha
1966
24000
Lonza
Thuỵ Điển
1965
24000
Celanes Corp of Ameirca

Mỹ
2
1962
96000
Texas Eastman
Mỹ
2
1966
9000
II. SẢN XUẤT AXETANDEHYT TỪ AXETYLEN
II.1 Tính chất của axetylen
 Tính chất vật lý của axetylen
Ở điều kiện thường axetylen là chất khí không màu, không độc nhưng có khả
năng gây mê. Axetylen tinh khiết có mùi hơi ngọt, mùi tỏi của axetylen là do axetylen
21

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

được sản xuất từ cacbua canxi có lẫn tạp chất PH 3, H2S, NH3, arsenic (AsH3) hoặc
silicon hidrit.
Quá trình tạo thành axetylen cần cung cấp một lượng nhiệt lớn:
2C + H2
C2H2 (1); Hf = +226,90 kJ/mol tại T= 298,15K.
Ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển axetylen không phân hủy. Khi áp suất

vượt quá áp suất khí quyển thì sự phân hủy bắt đầu xảy ra. Axetylen lỏng có thể bị
phân hủy bởi nhiệt, va chạm và xúc tác. Vì vậy, không được hóa lỏng để vận chuyển
và tồn chứa. axetylen rắn ít bị phân hủy hơn nhưng rất không ổn định và nguy hiểm.
Độ tan của axetylen trong nước và các dung môi hữu cơ là rất quan trọng trong vận
chuyển phân tách và tinh chế. Những giá trị cụ thể cho ở bảng 1.
Bảng 2: Hệ số tan của axetylen trong một số dung môi
(Áp suất riêng phần của C2H2  0,1 Mpa )
Dung môi
T0,
Hệ số tan, mol.kg-1.bar-1
C
Metanol
-76
19,20
0
1,07
25
0,62
Etanol
25
0,31
Axetandehyt
-70
31,70
0
2,14
25
1,32
Metyl formate
25

0,89
Metyl acetat
25
0,91
Etylen glycol
25
0,13
Hexan
25
0,15
Cyclohexan
25
0,11
Benzen
25
0,25
Tetraclorua cacbon
25
0,07
Hexametylphotphoric
20
2,33
diamit
25
1,14

22

Nhóm
4

Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Những hằng số vật lý cơ bản của axetylen được đưa ra trong bảng 1.
Bảng 1: Những hằng số vật lý cơ bản của axetylen
Những hằng số vật lý cơ bản của axetylen
26,038 Kg/Kmol
 Khối lượng phân tử (M)
 Giá trị điểm 3
T
P
 Nhiệt nóng chảy
 Nhiệt bay hơi
 Các đại lượng tới hạn
Tr
Pr

 Điểm nóng chảy ở 101,3kPa
 Điểm thăng hoa ở 101,3kPa
 khí
 lỏng (181,1K)
 Tính chất ở 273,15K và 101,3 kPa:
+ khí
+ Nhiệt dung riêng (Cp )
+ Nhiệt dung riêng (Cv )
+ Cp/ Cv
+ Độ nhớt động học

+ Độ dẫn nhiệt
+ Tốc độ truyền âm
+ Hệ số nén
+ Entropy
+ Entanpy
Tính chất hóa học của axetylen


192,6 K (-80,40C)
128,2 kPa
5,585kJ/mol
15,21kJ/mol
308,85K
6,345Mpa
0,231g/cm3
192,15K(-80,850C)
189,55K(-83,450C
1,729.10-3 g/cm3
0,729 g/cm3
1,729.10-3g/cm3
42,7J.mol-1.K-1
34,7J.mol-1.K-1
1,23
9,43µ.Pa.S
0,0187 W/m.K
341 m/s
0,9909
8,32 kJ/mol
197 J/mol.K

Các phản ứng quan trọng trong công nghiệp.
23

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ

GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

* Các phản ứng vinyl hóa và sản phẩm:
Các sản phẩm vinyl hóa đầu tiên trong công nghiệp là axetanđehyt, vinylclorua,
vinyl acetat và các sản phẩm khác.
Dưới đây là một số quá trình vinyl hóa trong công nghiệp:
Axetandehyt (phản ứng cộng nước H2O)

HC  CH + HOH  [ CH2CH- OH]  CH3- CHO
Vinyl clorua:

HCCH + HCl  CH2CHCl
Vinyl acetat:

HCCH + CH3COOH  CH2 CHOOCCH3
Vinyl ete: gồm các bước phản ứng sau

ROH + KOH  ROK RO-CHCHK



RO-CHCHK + ROH  RO-CHCH2 + ROK
Vinyl phenyl ete:

Phản ứng vinyl hóa với xúc tác là KOH
HC  CH + OH

O-CH=CH2

 Vinyl este của các axit cacboxilic cao:
HCCH + R-COOH  RCOO- CH=CH2
Vinylamin sử dụng muối kẽm (Zn+2) hoặc cadimi (Cd+2) làm xúc tác.

R1R2NH + HCCH  R1R2N - CH=CH2


Phản ứng vinyl hóa của amoniac, chất xúc tác là muối phức Coban (Co) và Niken
(Ni) ở nhiệt độ 950C:
4 HC CH + 4 NH3





Phản ứng vinyl hóa của axit amin: xúc tác là muối kali (K+) của amit:
HC  CH + RCO- NH2





4CH2=CH-NH2



RCO-NH-CH=CH2

Acrylonitril: là sản phẩm của phản ứng c-vinyl hóa của HCN trong HCl lỏng với
xúc tác CuCl và NH4Cl
HC  CH + HCN  H2C=CH-CN
Các phản ứng Etinyl hóa và sản phẩm:
24

Nhóm
4


Tiểu luận: Các QTCB Tổng hợp Hữu cơ








GVHD: Ths. Đinh Thị Phương Anh

Etinyl hóa sản phẩm là phản ứng cộng hợp vào nhóm cacbonyl của axetylen mà
vẫn tồn tại liên kết 3. Reppe đã phát hiện ra các axetilua của các kim loại nặng,
đặc biệt là đồng một axetilua (Cu+1) có thành phần

Cu2C2.2H2O.2C2H2, là xúc tác rất thích hợp cho phản ứng của andehyt với
axetylen. Các chất xúc tác kiềm có hiệu quả tốt hơn đồng axetilua đối với phản
ứng etinyl hóa của xeton. Phản ứng tổng quát của quá trình etinyl hóa là:
HC  CH + RCOR1  HCC – C(OH)RR1
Những sản phẩm quan trọng nhất từ quá trình etinyl hóa sản phẩm là rượu đó là
propargyl (2-propyl-1 ol) và butynediol( 2 butyne-1,4-diol):
HC CH + HCHO  HCCCH2OH
HCCH + 2HCHO  HOCH2CCCH2OH



Một số phản ứng của quá trình etinyl hóa sản phẩm của amoniankanol và amin bậc
2:
HCCH + (CH3)2N - CH2OH  (CH3)2N - CH2 - CCH + H2O

Các phản ứng cacbonyl hóa và sản phẩm:
HC  CH + CO + H2O + Ni(CO)4  CH2= CH – COOH
4C2H2 + 4C2H5OH + Ni(CO)4 + 2HCl4CH2=CHCOOC2H5+H2 + NiCl2
C2H2 + C2H5OH + CO  CH2=CHCOOC2H5






Hidroquinon được tạo thành trong dung môi thích hợp, ví dụ dioxan, ở T = 170 0C
và P = 70Mpa, xúc tác là Fe(CO)5
OH
HO
2HCCH + 3CO + H2O

+ CO2
Hidroquinon cũng được tạo thành trong điều kiện T = 0 1000C, P = 535 Mpa và
xúc tác là Ru(CO)5
2HCCH + 2CO + H2
OH
HO
Phản ứng của axetylen và CO có mặt chất octacarbonildicoban
(CO) 3Co(CO)2-Co(CO)3, tạo thành hỗn hợp cis-trans-Bifuradion. Phản ứng tiến hành ở áp
suất P = 20100 Mpa, nhiệt độ T  1000C:
O

2HCCH + 4CO

O

P = 20 100 Mpa, T 
1000C, xúc tác

O

O

cis
O

O
O

O

trans
25

Nhóm
4