СИНТЕЗ АЦЕТАЛЕЙ И РЕАКЦИЯ ПРИНСА, ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОПРЕНА

Синтез ацеталей
Реакция Принса
Получения изопрена
Технология двухстадийного синтеза изопрена
Одностадийный синтез изопрена ...

Введение 3
1. Синтез ацеталей 6
2. Реакция Принса 7
3. Получения изопрена 9
4. Технология двухстадийного синтеза изопрена 11
5. Одностадийный синтез изопрена 14
Список литературы 16

Процессы присоединения и конденсации по карбинольной группе занимают очень важное место в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза. Благодаря доступности многих альдегидов и кетонов и их высокой реакционной способности этим путем можно синтезировать мономеры и исходные вещества для получения полимерных материалов (дифенилолипропан, пентаэритрит и другие многоатомные спирты, изопрен, капролактам), промежуточные продукты органического синтеза (высшие спирты, альдегиды и кетоны), растворители (оксоланы, изобутилметилкетон) и многие другие ценные продукты.
Взаимодействие альдегидов и кетонов с различными веществами в зависимости от условий может остановиться на стадии присоединения этих веществ по карбинольной группе (1), сопровождаться дальнейшей конденсацией со в торой молекулой реагента и отщеплением воды, как, например, при образовании ацеталей (2) или завершиться внутримолекулярной дегидратацией, что особенно характерно для реакций с азотсодержащими основаниями (3):


Важнейшие из этих процессов можно свести к двум основным типам:
1.Реакции альдегидов и кетонов с различными основаниями; к ним относятся соединения с неподеленными электронными парами на гетероатоме (азотсодержащие основания, спирты) и -электронными системами (олефины, ароматические соединения). Активирование карбинольной группы в этом случае достигается чаще всего при помощи протонных кислот (серной, соляной). Они протонируют кислородный атом карбонильной группы, вызывая появление частичного положительного заряда на атоме углерода и в итоге – образование карбокатиона:

Карбокатион способен к прямой атаке другой молекулы, имеющей избыточную электронную плотность; этим и обусловлено протекание конденсации карбонильных соединений с ароматическими веществами, олефинами и т. д.
2. Реакции альдегидов и кетонов со слабыми кислотами (HCN) и псевдокислотами (карбонильные и нитросоединения и другие вещества с активированным атомом водорода), т. е. реакции типа альдольной конденсации. Для этих превращений характерен катализ щелочами и вообще основаниями, превращающими кислотный реагент в сопряженное ему основание, которое становится сильным нуклеофилом, способным к прямой атаке карбинольного углерода:

Реакционная способность карбонильных соединений во всех рассмотренных превращениях зависти от степени поляризации карбонильной группы, т. е. от величины частичного положительного заряда на углеродном атоме. Поскольку алкильные группы оказывают положительный индукционный эффект, они в некоторой степени нейтрализуют этот заряд. Следовательно, у альдегидов удлинение и разветвление алкильной группы ведет к снижению реакционной способности, а введение в нее атомов хлора – к ее повышению:

Кетоны обладают значительно меньшей реакционной способностью вследствие индукционного влияния двух алкильных групп:

Результат и условия реакции зависят и от активности компонента, атакующего карбонильную группу.
Все реакции конденсации по карбонильной группе экзотеримчны, но по величине теплового эффекта их можно разделить на две большие группы. К первой относятся сильно экзотермические и практически необратимые реакции конденсации карбонильных соединений с ароматическими веществами и олефинами (тепловой эффект 104-106 кДж/моль). Ко второй принадлежат обратимые реакции образования ацеталей и циангидринов, собственно реакции альдольной конденсации и реакции с азотсодержащими основаниями. Стадия присоединения в этих обратимых реакциях имеет сравнитльно небольшой тепловой эффект (21-63 кДж/моль), но из-за последующих реакций конденсации или дегидратации он может значительно измениться в ту или другую счторону, определяя равновесные отношения суммарного процесса. Обычно равновесие значительно смещается вправо, когда за присоединением следует дегидратация или когда образуются сравнительно стабильные вещества с пяти-шестичленными циклами.