химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

оторого числа органических соединений, идентификация которых оказалась затруднительной ввиду малого их содержания.

Интересной и важной в препаративном отношении особенностью радиационно-химйческого окисления непредельных углеводородов является то, что значительная часть продуктов радиолиза приходится на соединения, сохранившие двойную связь и длину углеродной цепочки исходной молекулы. Часто при этом происходит перемещение двойной связи из а- в Р-положение.

Ароматические углеводороды, как и во многих других химических процессах, характеризуются высокой устойчивостью структуры. Поэтому -разнообразие гидроперекисей и других производных, образующихся при облучении, например, смеси бензола и кислорода значительно меньше, чем в случае алканов. Впрочем, наличие алкильных заместителей в бензольном кольце увеличивает разнообразие продуктов радиолиза. Так, при облучении смеси толуола и кислорода в продуктах радиолиза идентифицируются гидроперекись бензола, перекись водорода, -бензальдегид, бензиловый спирт и крезол.

Радиол из водных растворов органических соединений. При облучении водных растворов органических соединений в большинстве случаев удается с относительной легкостью получить различные производные, которые при обычных химических методах синтеза получаются с трудом либо «е образуются вовсе.

Из углеводородов, радиолиз которых изучался в смесях с водою, наибольший практический интерес представляет бензол. Известно, что реакция окисления бензола в фенол относится к одному из наиболее .распространенных процессов химической технологии, причем проведение этой реакции сопряжено с рядом трудностей, которые обусловлены многостадийностью процесса. Если подвергать облучению смесь бензола с водой, то в продуктах радиолиза со сравнительно большим выходом обнаруживается фенол. Образование фенола обусловлено следующими последовательными процессами: ОН ? + С6Н6 QH5 • + Н20; СвН5- +ОН- -^С6Н5ОН. В присутствии кислорода выход фенола заметно возрастает, что обусловлено реакциями: CeH5. + 02 -^QH502 ; QH502. + Н20->СбН5ОН +

+ Нрг» Наряду с фенолом при радиолизе системы бен-' зол —? вода образуется также дифенил.

Весьма подробно исследован радиолиз водного раствора хлороформа. С чрезвычайно большими выходами (до 30) при облучении хлороформа образуется хлористый водород: и •„ + СНС13 -> СНС12- + НС1. Образование второго продукта радиолиза — гексахлорэтана — обусловлено взаимодействием хлороформа с другим из радикалов, образующихся при радиолизе воды: ОН- + СНС13* СС13 +

+ Н20; 2СС13Облучение у-лучами водного раствора этилового спирта приводит к образованию гликоля и ацетальдегида; радиа-ционно-химический выход последнего особенно сильно возрастает в присутствии кислорода. Как и в предыдущих случаях, первой стадией взаимодействия в облученных растворах являются реакции с радикалами водорода и гид-роксила: и • + RCH2OH -> RCHOH ? + Н2; ОН. + + RCH2OH RCHOH • + Н20. Интересно, что в обоих случаях водород отнимается не от гидроксильной группы, а от а-углеродного атома.

В отличие от радиолиза абсолютной уксусной кислоты, в продуктах облучения водных растворов СН3СООН обнаруживаются Н2, Н202 и НСООН, а также янтарная кислота, механизм образования которой аналогичен описанным выше: Н- + СН3СООН -СН2СООН + Н2; ОН- + + СН3СООН -> СН2СООН- + Н20; 2СН2СООН

(СН2СООН)2. Янтарная кислота легко подвергается в водных растворах радиолизу, поэтому при достаточно длительном облучении водного раствора уксусной кислоты в продуктах радиолиза можно обнаружить яблочную, лимонную и малоновую кислоты.

Радиационная полимеризация. Кинетика, а в ряде случаев и природа одного из важнейших в практическом отношении процессов химической технологии — полимеризации органических мономеров — существенно изменяются под действием излучения. Как правило, полимеризация заключается в переходе кратных связей мономеров в одинарные связи полимеров. Очевидно, что подобные процессы характеризуются большей или меньшей энергией активации. Обычно для осуществления цепной реакции полимеризации реакционную среду -подвергают действию видимого УФ-света либо вводят различные катализаторы, благодаря чему в сфере полимеризации образуется некоторое количество свободных радикалов.

Из изложенного выше очевидно, что облучение является наиболее эффективным способом создания в реакционной среде радикалов. В этом случае можно представить процесс полимеризации, например, этилена, следующим образом: СН2 =СНа -> СН2 =СН • + и •; СН2 = СН- +

+ СН2 =СН2 -> СН2 = СН—СНа—СН2 •; СН2 =СН—СН2—

—СН2* "т* СН2 —СН2 ~СН2 —СН — СН2—СН2—СН2—СН2* и т. д.

Подобное увеличение длины углеродной цепочки может продолжаться до тех пор, пока не произойдет гибель свободного радикала.

Процесс полимеризации может протекать и по ион-молекулярному механизму. Образующийся в результате облучения протон присоединяется к молекуле мономера:

Н+ + СН2 = СН2 -> СН2—СН3. Образовавшийся ион так"Т*

же взаимодействует с молекулой мономера: СН2 — СН3 +

+ СН2 = СН^-> СН3

страница 78
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Скачать книгу "Применение изотопов в химии и химической промышленности" (1.75Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
температура ostberg ire-125
купить посуду для индукции
проектор на прокат москва
сетка кладочная барнаул

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.06.2017)