Получение циклогексана из бензола осуществляется путем каталитического гидрирования. Это классическая реакция присоединения, в ходе которой разрушается ароматическая система бензольного кольца. Химическое уравнение Реакция протекает при взаимодействии бензола с водородом в присутствии катализатора, при повышенной температуре и давлении: Условия проведения реакции Для разрыва стабильной сопряженной системы бензола требуются специфические условия:
- Катализаторы: Обычно используют металлы платиновой группы (Pt, Pd) или мелкодисперсный никель (например, никель Ренея). Никелевые катализаторы требуют более высоких температур, чем платиновые.
- Температура: Процесс проводят в диапазоне 150–250°C. Слишком высокая температура может сместить равновесие в сторону исходных веществ (дегидрирование), так как реакция экзотермична.
- Давление: Для увеличения скорости реакции и выхода продукта поддерживают давление водорода в пределах 1–5 МПа (10–50 атм).
Механизм и особенности
- Разрыв связей: В ходе реакции полностью исчезает делокализованное -электронное облако. Каждая из трех формальных двойных связей насыщается водородом. Тип реакции: Это реакция гетерогенного катализа. Молекулы водорода и бензола адсорбируются на поверхности твердого катализатора, где происходит ступенчатое присоединение атомов водорода. Чистота продукта: На выходе получается циклогексан высокой чистоты. Основной примесью может оставаться непрореагировавший бензол, который удаляют путем ректификации или дополнительной очистки.
Промышленное значение Этот процесс является основным промышленным способом получения циклогексана. Полученный продукт массово используется для производства:
- Адипиновой кислоты и капролактама (сырье для синтеза нейлона и капрона).
- Растворителей в лакокрасочной промышленности.
Я могу составить для вас аналогичную схему обратного процесса (дегидрирования циклогексана в бензол) или описать методы его окисления. Хотите, чтобы я подготовил описание этих реакций?
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей