processo de Ziegler - Ziegler process

Em química orgânica , o processo de Ziegler (também chamado de Ziegler-ALFOL síntese) é um método para a produção de álcoois gordos de etileno utilizando um catalisador de organo-alumínio . A reacção produz os álcoois primários lineares com uma cadeia de carbono de número par. O processo utiliza um catalisador de alumínio para oligomerizar etileno e permitir que o resultante grupo alquilo a ser oxigenado. Os produtos visados são geralmente álcoois gordos, os quais são de outro modo derivados de gorduras e óleos naturais. Álcoois gordos são usados no processamento de alimentos e de produtos químicos. Eles são úteis devido à sua natureza anfipática. A rota de síntese é nomeado após Karl Ziegler , que descreveu o processo em 1955.

detalhes do processo

A síntese do álcool Ziegler envolve a oligomerização de etileno utilizando trietil-alumínio , seguido por oxidação. 1 O trietilalumínio, o catalisador de Ziegler, é sintetizada por acção do alumínio, etileno, e hidrogénio gasoso. No processo de produção, dois terços da trietilalumínio produzido é reciclado de volta para o reactor, e apenas um terço é utilizado para produzir os álcoois gordos. 1 O passo de reciclagem é utilizada para produzir trietilalumínio a um rendimento mais elevado e com menos tempo, tornando o processo global mais eficiente. Trietilalumínio reage com etileno para formar maior de trialquilalumínio peso molecular. O número de equivalentes de etileno n é igual ao número total de unidades de monómero a ser cultivada nas cadeias de etileno iniciais, onde (n = x + y + z), e x, y, e z são o número de unidades de etileno por cadeia. Trialquilalumínio é oxidado com ar para formar alcóxidos de alumínio, e finalmente hidrolisado com hidróxido de alumínio e os álcoois desejados.

  1. Al + 3ethylene + 1,4H 2 → Al (C 2 H 5 ) 3
  2. Al (C 2 H 5 ) 3 N-etileno → Al ((CH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 3 ) 3
  3. Al ((CH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 3 ) 3 + O 2 → Al (O (CH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 3 ) 3
  4. Al (O (CH 2 CH 2 ) n CH 2 CH 3 ) 3 → Al (OH) 3 + CH 3 CH 2 (CH 2 C 2 ) m OH

A temperatura de reacção influencia o peso molecular do crescimento álcool. As temperaturas na gama de 60-120⁰C formar maior de trialquilalumínio peso molecular, enquanto as temperaturas mais elevadas (por exemplo, 120-150 ° C) causar reacções de deslocamento térmicas que proporcionam cadeias α-olefina. Acima de 150 ° C, a dimerização das a-olefinas ocorre.

aplicações

O hidróxido de alumínio , o produto secundário da síntese, pode ser desidratado para dar alumina , que, a altas purezas, tem um elevado valor comercial. Uma modificação do processo de Ziegler é chamado o processo EPAL. Neste processo, o crescimento da cadeia é optimizado para a produção de álcoois com distribuição de peso molecular estreita. Síntese de outros álcoois de Ziegler e utilizar o processo de actualização EPAL, tais como a transalquilação de estireno para formar 2-feniletanol . Os catalisadores alternativos incluem hidreto de dietilalumínio, e posterior utilização de trialquilalumínio para oxyethylations têm sido implementados.

Veja também

Referências

  1. ^ Zerong Wang "Ziegler álcool Synthesis (Ziegler álcool Superior Síntese, ALFOL Processo, Ziegler-ALFOL Processo, Ziegler-ALFOL Synthesis)" em Comprehensive Reações e Reagentes Nome Orgânica, 2010, John Wiley & Sons, Inc. online ISBN  9780470638859
  2. ^ Um b Klaus Noweck, Wolfgang Grafahrend, "Alcoóis Gordos" em Enciclopédia de Química Industrial de 2006, Wiley-VCH, Weinheim de Ullmann. doi : 10.1002 / 14356007.a10_277.pub2