Теоретичні основи процесів одержання алкілакрилових мономерів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”Робота виконана у Національному університеті „Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України Науковий консультант: доктор хімічних наук, професор Ятчишин Йосип Йосипович, Національний університет „Львівська політехніка”, директор Інституту хімії і хімічних технологій, завідувач кафедри аналітичної хімії Москва, Російська Федерація, завідувач кафедри хімічної технології основного органічного і нафтохімічного синтезу доктор хімічних наук, професор Опейда Йосип Олексійович, Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Захист відбудеться «23 » травня 2008 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.07 у Національному університеті „Львівська політехніка” за адресою: 79013, Львів, пл.Здешевити і вирішити проблему виробництва широкого спектру алкілакрилових мономерів можна лише шляхом розробки селективних технологічно прийнятних процесів їх одержання, які базуватимуться на доступній сировині. Аспекти практичної реалізації результатів роботи розвивались при виконанні ряду госпдоговірних тем з Інститутом геології і геохімії горючих копалин НАН України, Державним науково-дослідним контрольним інститутом ветеринарних препаратів та кормових добавок Міністерства агропромислового комплексу України, Українською академією друкарства, Українським науково-дослідним інститутом поліграфічної промисловості ім. Основні експериментальні результати роботи одержано за допомогою сучасних фізико-хімічних методів дослідження; синтезовані нові алкілакрилові мономери ідентифіковані та охарактеризовані за даними елементного і функціонального хімічного аналізу (ненасиченість, кислотне та естерне число), хроматографічного аналізу, ІЧ-та ПМР-спектроскопії, гель-проникної хроматографії; кінетичні закономірності і механізм реакцій вивчались із залученням фізико-хімічних (насадкова та газорідинна хроматографія, потенціометричне титрування, колориметрія) і хімічних методів аналізу (йодометрія, кислотно-основне титрування); кількісний склад синтезованих кополімерів визначався з допомогою ПМР-спектроскопії, а їх молекулярна маса ? віскозиметричним методом. каталітичне окиснення диметилацеталю ?-етилакролеїну надоцтовою кислотою чи пероксидом водню приводить до селективного утворення метилового естеру ?-етилакрилової кислоти, а молекулярним киснем ацеталь навіть в присутності ацетатів металів змінної валентності практично не окиснюється; існує принциповий взаємозвязок механізмів процесів рідиннофазного окиснення ?-алкілакролеїнів та їх ацеталів різними окисниками, а саме: спільність механізмів окиснення диметилацеталю ?-етилакролеїну та ?-етилакролеїну в метанолі як надкислотою, так і пероксидом водню полягає в тому, що метиловий естер ?-етилакрилової кислоти в обох випадках одержується в основному за реакцією окиснення напівацеталю ?-етилакролеїну;У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, сформульовано мету роботи, поставлено завдання, які необхідно вирішити для досягнення мети, відображено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, подано інформацію про апробацію роботи та основні публікації.В розділі представлено огляд даних наукової літератури, в яких описуються відомі способи одержання алкілакрилових мономерів, зокрема ?-алкілакролеїнів та їх димерів, ацеталів ?-алкілакролеїнів, ?-та ?-алкілакрилових кислот та їх хлорангідридів, а також естерів ?-та ?-алкілакрилових кислот. Порівняльна характеристика та критичний аналіз відомих в літературі способів одержання ?-та ?-алкілакрилових мономерів дозволили правильно обґрунтувати вибір основних напрямків наукових досліджень в області розробки теоретичних основ процесів одержання цих мономерів, сформулювати мету і основні завдання дисертаційної роботи. Зокрема, ?-алкілакролеїни є сировиною для одержання димерів, ацеталів та метилових естерів ?-алкілакрилових кислот; ?-метил-?-бутиролактон, отриманий з ацетону, є сировиною для одержання як ?,?-диметилакрилової кислоти, так і її хлорангідриду, з яких отримують естери. На підставі аналізу даних наукової літератури найбільш перспективним з технологічної точки зору є спосіб одержання ?-алкілакролеїнів за реакцією Манніха, яка протікає через дві послідовні стадії: - взаємодії формальдегіду з відповідним насиченим альдегідом в присутності каталізатора (вторинного аміну або його солі) з утворенням проміжного продукту ? основи Манніха; Нерозвязаною дотепер проблемою залишається пошук таких каталізаторів для реакції Манніха, котрі би не лише прискорювали процес, але й дозволяли проводити його при невисокій температурі та атмосферному тиску, що унеможливить протікання побічних процесів і одночасно сприятиме одержанню високого виходу ?-алкілакролеїнів.При окисненні диметилацеталю ?-етилакролеїну доступнішим та безпечнішим пероксидом водню в присутності селенистої кислоти серед продуктів, як і при окисненні надкислотою, ідентифіковано метанол, ?-етилакролеїн, метилетакрилат і ?-етилакрилову кислоту (рис.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ