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, tқ = 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: tб=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.