С азотсодержащими основаниями
Конденсация альдегидов и кетонов с азотсодержащими основаниями (гидроксиламин. амины, аммиак) протекает по крайней мере в две стадии.
Первая стадия — образование алкилольного производного:
Вторая стадия – дегидратация алкилольного производного в кислой среде в азометиновое производное:
На первой стадии активирование карбонильной группы достигается протонными кислотами (H2SO4, HCl):
Карбокатион далее вступает в реакцию с нуклеофильной молекулой NH2X по атому азота:
При проведении конденсации с участием формальдегида не требуется активации карбонильной группы.
Протонная кислота склонна не только к активации карбонильного соединения, но и к дезактивации основания вследствие присоединения протона к атому азота:
По этой причине скорость реакции сложным образом зависит от кислотности среды. Обычно скорость реакции вначале повышается при увеличении кислотности среды, но при некотором ее значении, характерном для соответствующего азотсодержащего основания-реагента. достигает максимума и затем понижается.
Кривая зависимости скорости реакции от кислотности среды, как правило, носит колоколообразный вид.
Продукты конденсации карбонильных соединений с азотсодержащими основаниями могут вступать в дальнейшие превращения с участием исходных реагентов, например:
В промышленности на основе циклоалканонов и гидроксиламина получают соответствующие оксимы, которые по реакции Бекмана перегруппировываются в лактамы:
|
|
|
При полимеризации лактамов, идущей с раскрытием цикла, образуются полиамиды:
Полиамиды называют по числу атомов углерода в лактаме (найлон-5, найлон-6 и т. д.) или по карбоновой кислоте (капрон, поликапроамид).
В промышленности в больших количествах получают капролактам, из которого при полимеризации при 250-260 °С образуется полиамидная смола — сырье для получения капронового волокна, обладающего высокими физико-химическими характеристиками. Капрон (поли-ε-капроамид) применяют также для производства зубчатых и червячных колес и других деталей машин, пленок, как изоляционный материал в электро- и радиотехнике.
Капролактам получают из бензола, фенола или толуола по схеме:
Как видно из приведенной схемы, общим промежуточным продуктом независимо от перерабатываемого исходного сырья является циклогексаноноксим.
Циклогексаноноксим для превращения в капролактам подвергают бекмановской перегруппировке. Реакция проводится в присутствии 20 %-го олеума при 125-130 °С при интенсивном перемешивании и охлаждении смеси в проточно-циркуляционной системе, так как процесс сильно экзотермичен.
|
|
|
В концентрированной серной кислоте или олеуме процесс, вероятно, протекает следующим образом:
Капролактам получают с выходом 90-95 % по циклогексанону.
По аналогичной схеме получают и другие лактамы из соответствующих кетонов.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 164; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!