Bài giảng Tổng hợp hữu cơ & hóa dầu - Bài 8: Hóa học trên cơ sở toluene - Đào Thị Kim Thoa

Nội dung text: Bài giảng Tổng hợp hữu cơ & hóa dầu - Bài 8: Hóa học trên cơ sở toluene - Đào Thị Kim Thoa

1. TỔNG HỢP HỮU CƠ & HÓA DẦU GV: ĐÀO THỊ KIM THOA Bộ môn CNCB Dầu khí, Khoa CNHH, ĐH Bách Khoa Tp. HCM
2. I Giới thiệu: ❖Toluene: methyl benzene ❖Nhóm methyl: cho e- ❖Nhóm fenyl: rút e- ❖Nhân benzene được hoạt hóa ❖Tuy nhiên, toluene lại không hữu dụng như benzene ❖Phần lớn toluene được chuyển thành benzene bằng phản ứng dealkyl hóa hay tái phân bố. ❖Phần còn lại, toluene được dùng sản xuất hóa chất: phản ứng chủ yếu là ở nhóm thế methyl hay hydro ở nhóm fenyl. ❖Phản ứng thế ái điện tử: nitro hóa tạo mono- và di-nitro toluene.
3. 2. Phản ứng tái phân bố toluene: CH3 CH3 2 + CH3 Phản ứng thuận nghịch: độ chuyển hóa 58% To : 450 – 530o C Xt: CoO-MoO3 /alumosilicate, alumina P: 20 atm Độ chuyển hóa: 40% để tránh phản ứng phụ và hạn chế sự mất hoạt tính xúc tác nhanh. Hiện nay, xúc tác ZSM 5 cho hoạt tính và độ chọn lọc cao, bền nhiệt ZSM 5 với P, Mg, tạo sản phẩm giàu p-xylene (70-90%).
4. b. Caprolactam: Điều chế: 2 bước B1 : hydro hóa benzoic acid COOH COOH 3H + 2 To : 170oC P: 16 atm xt: Pd COOH B2 : C=O CO + (NO)HSO4 N-H + H2SO4 + 2 caprolactam To : 80o C P: 1 atm Nylon 11: trùng ngưng amino acid undecanoic
5. d. Terephthalic acid: từ benzoic acid: Terephthalic acid: một monomer quan trọng để tổng hợp polyester. Tổng hợp: tái phân bố potassium benzoate với sự có mặt của CO2 O COOH C-OK COOK CO + KOH 2 + COOK To : 400oC Xt: ZnO. CdO
6. 4. Phản ứng chlor hóa toluene: Phản ứng thế hydro ở nhóm methyl Cơ chế: gốc tự do Sản phẩm: + benzyl chloride + benzal chloride + benzo trichloride Sục chlor vào toluene sôi, có rọi ánh sáng, khi đạt đến tỷ trọng 1.283 thì thành phần benzyl chlorua đạt max. Cl HCl CH3 + 2 CH2-Cl + Benzyl chloride CH-Cl2 Benzal chloride C-Cl3 Benzo trichloride
7. 5. Nitro hóa toluene: Nitro hóa là phản ứng ở vòng benzene Điều kiện phản ứng: êm diêu hơn so với benzene nhờ nhóm methyl Mức độ nitro hóa phụ thuộc vào tỷ lệ và nồng độ H2SO4, HNO3, nhiệt độ Sản phẩm: quan trọng: + o - nitrotoluene + p-nitrotoluene Mono-nitrotoluene bị khử thành toluidine, thành phần sx màu, cao su CH CH 3 3 NH2 NH2 o-toluidine p-toluidine
8. 6. Phản ứng carbonyl hóa toluene: CH COOH CH3 3 O + CO 2 CHO COOH p-tolualdehyde terephthalic acid Xt: HF/BF3 Ứng dụng: p-tolualdehyde: chất trung gian tổng hợp nước hoa, màu và dược phẩm