Phương pháp tổng hợp đầu tiên đó là quá trình sunfua hoáBenzen và clo hoá Benzen Ngày nay những quá trình này gần như được thaythế bằng những quá trình hiện đại hơn, chủ yếu là quá trình
Trang 1Mục lục
Trang
Trang 2Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn TS Hoàng Xuân Tiến người đã tận tìnhhướng dẫn giúp đỡ ân cần và tận tình chỉ bảo của thầy đã giúp em hiểu đượcnhững vấn đề cần thiết và hoàn thành bản đồ án này đúng thời gian qui định
Tuy nhiên với khối lượng công việc lớn, hoàn thành trong thời gian cóhạn nên em không thể tránh khỏi những sai sót và vướng mắc nhất định Vậy
em kính mong các thầy giáo, cô giáo chỉ bảo cho em
Một lần nữa cho em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo côgiáo trong bộ môn Công nghệ Hữu cơ - Hoá Dầu đã tạo điều kiện giúp đỡ emtrong thời gian vừa qua
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Ngô Thị Nghĩa
Trang 3mở đầu
Phenol hay còn gọi là axít Cacbonxylic hay được gọi là hydroxy benzen
Có công thức hoá học là C6H5OH Phenol được phát hiện vào năm 1834 bởiF.RUNGE Nó là chất ban đầu trong dãy đồng đẳng của các hợp chất có nhómhydroxyl (OH) liên kết trực tiếp vào vòng thơm Phenol tồn tại như một cấu
tử tự do hoặc là một phần của sản phẩm tự nhiên và vô cơ
Ví dụ như: Nó là thành phần của Lignin và từ đó nó có thể thoát ra từ quátrình thuỷ phân Phenol giống sản phẩm trao đổi chất và thoát ra một lượngthông thường 40g/l của một người Với một lượng lớn hơn trong quá trình cốchoá than đá, hoặc là quá trình cacbon hoá gỗ than nâu, than biến tính Cao vàtrong quá trình Crăcking dầu mỏ ở nhiệt độ thấp
Ban đầu Phenol được chiết từ nhựa than đá Và chỉ sau đó do sự tiêuthụ tăng cao để đáp ứng nhu cầu người ta đã tiến hành quá trình tổng hợp đểtạo ra Phenol Phương pháp tổng hợp đầu tiên đó là quá trình sunfua hoáBenzen và clo hoá Benzen Ngày nay những quá trình này gần như được thaythế bằng những quá trình hiện đại hơn, chủ yếu là quá trình oxy hoá cumen.Trong công nghiệp hoá dầu
Phenol được coi là nguyên liệu hết sức quan trọng cho rất nhiều quá trìnhtrung gian cũng như tạo sản phẩm cuối cùng trong công nghiệp hoá dầu.Ngoài ra nó còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau
Trong công nghiệp chất dẻo Phenol là nguyên liệu dùng để điều chế ranhựa Phenol_ formandehit Điều chế polystyren dùng làm nguyên liệu cáchđiện và các sản phẩm tiêu dùng khác:
C6H5OH CH2 = CH [ CH2 - CH -]n
C6H5 C6H5
Trang 4Trong công nghiệp tơ hóa học, từ Phenol tổng hợp tơ Phenol axit, tơnylon, Capron, Trong công nghiệp: Điều chế ra chất diệt cỏ.
Ngoài ra, Phenol còn nguyên liệu để sản xuất phẩm nhuộm, thuốc nổ
Do có tính chất diệt khuẩn, nên Phenol được dùng trực tiếp như chất sát trùng,tẩy uế Điều chế chất diệt mốc, chất hoạt động bề mặt
Do đó từ lâu trên thế giới việc nghiên cứu để sản xuất có chất lượngcao, giá thành hạ đã được nhiều nước quan tâm ở Việt Nam công nghiệp sảnxuất Phenol chưa phát triển, nguồn cung cấp Phenol chủ yếu từ chưng cấtthan đá, nhưng không thỏa mãn nhu cầu trong nước phần lớn lượng Phenolphải nhập từ nước ngoài Vì vậy vấn đề nghiên cứu các phương pháp sản xuấtPhenol có một ý nghĩa hết sức quan trọng về cả kinh tế lẫn vấn đề kỹ thuật
Trang 5Phần I : Tổng quan lý thuyết
Chương I Tính chất của nguyên liệu và sản phẩm:
I Tính chất của nguyên liệu:
I.1 Tính chất của SO2:
I.1.1 Tính chất Vật Lý:
Là chất khí không màu, có mùi khó chịu đặc biệt, có tính chất tẩy mầumạnh, ở điều kiện tiêu chuẩn 1 lít nặng 2,9266 g, tỷ trọng 2,2638 (Đối vớikhông khí) SO2 dễ tan trong nước và tạo thành axit H2SO3, tan được trongrượu, ete, tan trong long não với tỷ lệ 300 : 1 theo thể tích (tạo thành dungdịch lỏng) không cháy và không duy trì sự cháy
-2 SO-2(k) + H-2O + Na-2O3 → 2NaHSO3 + CO2
NaHSO3 + NaOH → Na2O3 + H2O
I.2 Tính chất của H2SO4:
I.2.1 Tính chất Vật Lý:
H2SO4 là chất lỏng sánh như dầu, không màu tỷ trọng riêng 1,859 ở 0oC
và d= 1,37 g/cm3 ở 15oC Các phần tử liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô,khi làm sạch sẽ hoá rắn thành những tinh thể nóng chảy ở 10,49oC
Trang 6Tuy nhiên axit lỏng có thể chậm đông ở dưới 0oC Ơ 30oC đến 40oC bắtđầu bốc khói và khi đun tiếp sẽ tạo ra hơi SO3 bắt đầu soi ở 290oC Và nhiệt
độ sẽ nâng nhanh cho tới khi ngừng giải phóng SO3 Hydrat còn lại chứa 98,3
Axit H2SO4 nồng độ lớn hơn 65%, nguội không tác dụng với sắt
Với một số phi kim như P, S, C bị H2SO4 oxi hoá hoặc axit tương ứng
2 H2SO4 + S → 3SO2 + H2O
Tính chất Sunfua hoá hợp chất hữu cơ vòng thơm của H2SO4 thể hiện ởphản ứng
ArH + H2SO4 → ArSO3H + H3O+ + HSO4
Do đó khi làm việc với H2SO4 đặc cần phải cẩn thân, nếu bị dây vào da thìphải rửa ngay bằng một lượng nước lớn
I.3 Tính chất của NaOH:
I.3.1 Tính chất Vật Lý:
Là khối tinh thẻ không màu,trọng lượng riêng bằng 2,02 Hấp thụ
Trang 7327,3 + 0,9 , Ts 1388oC, dễ tan trong nước, tan nhiều trong Rượu và không tantrong ete khi hạ nhiệt độ các dung dịch nước đậm đặc xuống – 8oC thì cáctinh thể hyđrat NaOH.0,5H2O, hệ đơn tà sẽ tách ra.
áp suất hơi nước trên NaOH ngần bằng 0,16 mmHg, chứng tỏ nó làhàm khô tốt khi cho không khí ẩm chạy qua ống chứa NaOH
I.3.2 Tính chất hoá học:
NaOH có tính bazơ mạnh, nó dễ dàng phản ứng với axit tạo muối:
2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
Các kim loại lưỡng tính như Zn, Al, Sn tác dụng với NaOH tại nhiệt độphòng:
NaOH + Al + H2O → NaAlO3 + 3/2 H2
Trong môi trường ẩm ướt, NaOH dễ phản ứng với CO2
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
NaOH + CO2 → NaHCO3
I.4 Tính chất của bezen:
I.4.1 Tính chất vật lý:
Benzen là hợp chất vòng thơm có công thức phân tử C6H6, là chất lỏngkhông màu, có mùi dặc trưng, nhẹ hơn nước Không tan trong nước, tan trongnhiều dung môi hữu cơ Đồng thời nó cũng là dung môi cho nhiều chất,Benzen được đặc trưng bởi các thông số sau
Trang 8I.4.2 Tính chất hoá học:
Benzen là 1 vòng 6 cạnh đều và phẳng Theo quan điểm hiện tại mỗinguyên tử các bon trong vòng Benzen sử dụng 3 obitan để tạo nên liên kết δ.Còn ocbitan thứ tư là obitan P có trục đối xứng thẳng góc với mạt phẳng phân
tử, nó xen phủ với các ocbitan của 2 nguyên tử cacbon bên cạnh hình thànhliên kết ∏ ở khắp vòng
Do cấu tạo đặc biệt như vậy, Benzen là một hợp chất vòng bền vữngtương đối dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng với phảnứng oxi hóa
Cộng hydro: đun nóng Benzen với hydro cùng sự có mặt của xúc tác Ni hoặc
Pt ta được Xyclo Hecxan
C6H6 + 3H2 → C6H12
I.4.2.3 Phản ứng đốt cháy :
Trang 9II Tính chất của sản phẩm:
II.1 Tính chất Phenol:
II.1.1 Tính chất vật lý:
Phenol là chất rắn, kết tinh dạng lăng trụ không màu, có mùi cay nhẹ,
để lâu trong không khí sẽ bị hút ẩm, chảy rửa và bị oxi hoá một phần nên cómàu vàng nhẹ, Phenol độc có thể làm bỏng da Tnc = 40,9oC trong trạng tháinóng chảy Phenol là một chất lỏng sánh không màu và linh động ở nhiệt độthường nó ít tan trong nước Phenol có thể tan trong dung dịch kiềm, tan hầuhết trong các dung môi hữu cơ như: Hydrocacbonthom, Rượu, Axit, Xeton…
Điểm sôi và điểm đóng rắn của Phenol thấp hơn rất nhiều nếu bị lẫnnước, hỗn hợp Phenol và khỏang 10% khối lượng nước sẽ ở trạng thái lỏng ởnhiệt độ phòng , vì thế nó được gọi là Phenol hoá lỏng
Bảng 1 : Một số tính chất vật lý của Phenol:
II.1.2 Tính chất hoá học:
Trang 10Trong phân tử Phenol có sự liên kết (p-π) có điện tử tự do (p) củanguyên tử oxy với các electron π của vòng benzen làm cho liên kết O-H phâncực hơn so với –OH trong alcon, đây là nguyên nhân gây nên tính axít Dohiệu ứng liên hợp mà mật độ electron trong nhân tăng lên làm cho phenol cóphản ứng thế electropyl cao hơn benzen phenol có hai trung tâm phản ứng lànhân thơm và nhóm Hydroxyl
II.1.2.1 Tính axit của phenol:
Phenol là axit yếu tính axit do liên kết O-H phân cực Hằng số kA= 1010.Phenol có thể bị trung hoà bởi kiềm mạnh
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
C6H5OH + Na → C6H5ONa + 1/2 H2
Phenol kết hợp với io Fe3+ tạo thành hợp chất có màu Đây là một trong nhữngphản ứng nhận biết Phenol
C6H5OH + Fe3+ → [C6H5-OFe]2 + H+
II.1.2.2 Phản ứng tạo este:
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
C6H5Na + RX → C6H5OR + NaX
Phản ứng tạo ete hoàn toàn thơm Ar-O-Ar rất kh thực hiện vì liên kết C-OH ởPhenol bền hơn rượu Do đó phản ứng cần có điều kiện khắc nghiêt: Nhiệt độcao và xúc tác
2C6H5OH th, 400oc C6H5-OC6H5 + H2O
II.1.2.3 Axyl hoá nhóm OH tạo este:
Phản ứng este hoá Phenol rất khó thực hiện với RCOOH Phản ứng cần
Trang 11C6H5OH + HO-C-CH3 → C6H5- O - + HO - C - CH3 + H2O
II.1.2.5 Alkyl hoá:
II.1.2.6 Phản ứng oxy hoá:
Phenol là một chất có tính khử mạnh Do đó để trong không khí nóchuyển thành màu nâu, khi sử dụng Phenol thì phải cất lại
II.1.2.7 Phản ứng thế electropyl ở nhân thơm:
Nhóm –OH là nhóm hoạt động hoá và định hướng tác nhân electropylthế ở vị trí octo và para Nhóm –OH, -O là tác nhân hoạt động mạnh hơn sovới – OH
*.Nitro hoá:
Trang 12Dùng HNO3 loãng, nhiệt độ to = 20oc thì mới thu được sản phẩm mono_nitrophenol và ngay cả ở điều kiện đó thì hiệu suất sản phẩm mono -nitrophenol:
Nếu nitro bằng HNO3 đậm đặc, phản ứng tạo ra 2,4,6 tri_nitrophenol(axitpicric)
2,4,6 trinitro phenol
* Halogen hoá:
2,4,6 Tri-brom-phenol
* Alkyl hoá:
Trang 13ở t0: 1000C thế vào vị trí para
II.2 ứng dụng của Phenol:
Phenol là một trong những sản phẩm trung gian có vai trò quan trọngtrong nghành công nghiệp hoá học Trong công nghiệp chất dẻo, Phenol lànguyên liệu để chế biến nhựa Phenol formanddehit, bis Phenol A để sản xuấtnhựa poli cacbonat và nhựa epoxyl
Trong công nghiệp tơ hoá học từ Phenol sản xuất polilactam và axitadipic là nguồn nhiên liệu để tổng hợp poly amit, sản xuất sợi tổng hợp cảpo
và nilon
Trong công nghiệp từ Phenol có thể dùng để sản xuất thuốc diệt cỏ dại
và kích thích sinh trưởng của thực vật
Các dẫn xuất của Phenol như fectaclo Phenol được dùng trong bảoquản gỗ(chống mối mọt), chế phẩm thuốc sát trùng
Các sản phẩm nitro hoá được dùng làm thuốc nổ(axit picnic) Phenolcòn được ứng dụng để sản xuất dược liệu trên cơ sở sản xuất axit salisilic,aspirin
Ngoài ra Phenol còn dùng làm dung môi để làm sạch các sản phẩm dầu,làm sạch dầu nhờn khỏi hợp chất dị vòng, làm sạch axit Sunfuric trong quátrình sản xuất nhựa lactam, acrylic
Trang 14III Tính chất của Na 2 SO 3 :
III.1 Tính chất vật lý:
Na2SO3.7H2O là những tinh thể lớn không màu thuộc hệ đơn tà, cótrọng lượng riêng là 1,56 dễ tan trong nước và cho phản ứng với kiềm Ngoàikhông khí bị lên hoa và oxi hoá biến thành Na2SO4 Ơ 150oC nó bị mắt nướckết tinh, khi đun nóng mạnh nóng chảy thành hỗn hợp Na2S và Na2SO4 Khibảo quản trong lọ, chính lớp NaSO3 trên cùng bảo vệ chắc chắn lượng riêng2,633 bị oxi hoá chậm hơn tinh thể ngậm nước nhiều, khi để ngoài khhôngkhí không bị biến đổi
Trang 15Chương II: các phương pháp sản xuất phenol
Phương pháp đầu tiên sản xuất Phenol là nó được tách ra từ nhựa than
đá Tuy nhiên hiệu suất của phương pháp này rất thấp (0,05 kg Phenol/1 tấnthan ) Do đó cho đến ngày nay phương pháp này không được ứng dụng trongcông nghiệp
Trong công nghiệp để điều chế Phenol người ta dùng các phương phápsau:
Sunfo hoá benzen và sản xuất Phenol bằng phương pháp nóng chảykiềm của dẫn xuất Sunfo
+ Clo hoá benzen và sự thuỷ phân kiềm clo benzen
+ Clo hoá benzen và sự thuỷ phân Clo hoá benzen bằng hơi nước(Quátrình Rasclinh – Hooker)
+ Alkyl hoá benzen với propen thành iso –propylbenzen(Cumen) Quátrình oxi hoá Cumen thành Cumen hydroperoxit tương ứng (Quá trình Hock)
+ Oxi hoá toluen thành axit Benzoic và oxi hoá khử nhóm các bonxyltạo thành Phenol (Quá trình DOW)
+ Đêhydro hoá hỗn hợp cyclohecxanol – cyclohecxanon
I Sản xuất Phenol bằng phương pháp clo hoá benzen:
I.1 Thuỷ phân clo hoá Benzen bằng Kiềm:
I.1.1 Cơ sở của phương pháp:
Phương pháp này được dùng trong công nghiệp từ năm 1928 ở Mỹ, năm
1933 ở Liên Xô
Phân tử Benzen rất bền vì vậy khi nguyên tử clo kết hợp với nhân thơmphản ứng phải được tiến hành trong dung dịch Kiềm có nồng độ từ 10 đến 15% Điều kiện phản ứng: T = 300 đến 350oC, P= 250 đến 280 at
Trang 16Thiết bị phản ứng dạng ống, gồm những ống xoắn bằng thép, bên trongống được phủ bằng một lớp đồng và được đốt nóng bằng lớp khói lò.
* Các phương trình phản ứng:
2NaCl + 2 H2O đpdd Cl2 + 2NaOH + H2
- Quá trình Clo hoá Benzen:
C6H6 + Cl2 Fe,to C6H5Cl + HCl
- Quá trình thuỷ phân:
C6H5Cl + 2NaOH → C6H5ONa + NaCl
C6H5ONa + HCl → C6H5OH + NaCl
- Các sản phẩm phụ:
C6H5ONa + C6H5Cl + NaOH → C6H5-O- C6H5 + NaCl
Và một lượng nhỏ octo và para oxit diphenol:
C6H5Cl + C6H5ONa + NaOH → C6H5- C6H4-ONa + NaCl + H2O
* Đặc điểm của phương pháp :
Sản xuất Phenol bằng phương pháp thuỷ phân kiềm clo benzen có lợi làkết hợp được với quá trình điện phân muối ăn với clo hoá benzen Muối ănthu được trong quá trình chỉ do những sản phẩm phụ tạo ra Dung dịch muối
ăn nhận được sau phản ứng phenollat và đem điện phân ta thu được dung dịchkiềm để thuỷ phân clo benzen
Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là quá trình tiến hành ở ápsuất cao, dẫn đến việc chế tạo thiết bị phản ứng khó khăn làm cho giá thànhsản phẩm tăng
I.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ:
I.1.2.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất :
1 Thùng chứa benzen
Trang 173 Thiết bị clo hoá
4 Thiết bị clo hoá
5 Thiết bị trung hoà clo benzen
6 Thiết bị điện phân clo
7 Thiết bị cất clo benzen
8 Thiết bị cất clo benzen
9 Thiết bị khuấy
10.Thiết bị phản ứng hình ống
11 Thiết bị phân pha
12 Thiết bị trung hoà
13,14,15,16 Tháp cất
I.1.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ :
Cloro benzen sử dụng trong quy trình công nghệ được điều chế từbenzen và khí clo đã được làm khô Quá trình clo hoá được tiến hành tronghai bước với sự có mặt của FeCl3 làm xúc tác ở 800C
Benzen từ thùng chứa (1) được cho qua thiết bị làm khô (2) trước khi đivào thiết bị tiền clo hoá (3) và clo hoá (4), ở đây được tiếp xúc với luồng khí clo
đã được điều chế ra từ thiết bị điện phân (6) Axít HCl tạo thành được dẫn ra ngoài
ở phía trên đỉnh thiết bị clo hoá (3) và được sử dụng vào việc trung hoà hỗn hợpphản ứng ở thiết bị (12) nhằm giải phóng phenolat thành phenol Sản phẩm đã clohoá được trung hoà bằng dung dịch NaOH ở thiết bị trung hòa (5) sau đó qua thiết
bị (7) để cất benzen thừa, benzen này được dẫn trở lại làm nguyên liệu đầu Sảnphẩm đáy của (7) được dẫn sang tháp cất (8) để cất lấy clo benzen Sản phẩm đỉnh
là clo benzen Hỗn hợp phản ứng sau khi được khuấy trộn ở (9) được cho quathiết bị hình ống (10), ở đây duy trì nhiệt độ 3400C và áp suất 250 – 300 bar Phảnứng toả nhiệt nên nhiệt độ có thể tăng lên 3750C, thời gian phản ứng tuỳ điều kiện
mà có thể duy trì 10 – 30 phút, ở bình tách pha (11) pha nước và pha hữu cơ được
Trang 18tách khỏi nhau, pha hữu cơ chứa clo benzen và diphenyl ete được tách ở tháp cất(13) , (14) Phenol được cất và thu ở đỉnh tháp cất (15)
Trang 20I.2 Thủy phân clo benzen bằng nước:
I.2.1 Cơ sở của phương pháp:
Phương pháp này được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ cao có xúc tác
và nó được đưa vào trong công nghiệp từ năm 1938 ở Đúc, Liên Xô, Mỹ
Giai đoạn 2: là phản ứng thuỷ phân tiếp xúc Clo Benzen bằng hơi nước
ở nhiệt độ 450 đến 500oC Với sự có mặt của xúc tác Kaliphotphat, phản ứngnày thuận nghịch và thu nhiệt phản ứng xảy ra theo chiều có lợi khi lượng hơiít
Với phương pháp này quá trình tách sản phẩm rất phức tạp và không triệt
để, Việc tách sản phẩm dựa vào nhiệt đô sôi khác nhau khi chưng luyện hỗnhợp đẳng phí Thiết bị phải chế tạo bằng vật liệu chịu ăn mòn
* Trong quá trình Gulf:
Clo hoá Benzen được thực hiện trong pha lỏng T = 50 đến 170oC Dưới ápsuất cân bằng và xúc tác là axit Nitric với độ chuyển hoá 80% Sự chọn lọcmonoclo Benzen là 95% Còn trong quá trình Raschig với độ chuyển hoá 10%
sự chọn lọc monoBenzen là 90%
Trong quá trình Gulf, sự thuỷ phân xảy ra trên xúc tác là Cu/LaPO4 Dungdịch Phenol chứa axit HCl nhằm thúc đẩy quá trình này Sự thuỷ phân
Trang 21II Sản xuất Phenol bằng phương pháp oxi hoá Cumen:
II.1 Cơ sở của phương pháp:
Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp của nhiềunước, là phương pháp sản xuất đồng thời cả phenol và axeton
Trong quá trính sản xuất phenol đi từ Cumen có hai phản ứng chính:
Phản ứng Hydro hoá Cumen và phản ứng tách Cumen Hydroperoxyl
* Phản ứng oxi hoá Cumen:
Điều kiện phản ứng: T = 90 – 120oC, P= 0,5 – 0,7 mpa
C6H5CHCH3 + O2 → C6H5C(CH3)2 OOH
Quá trình oxy hoá Cumen với không khí hoặc không khí giàu oxy đượcthực hiện trong quá trình thiết bị làm bằng thép chống rỉ, quá trình này làmviệc trên nguyên lý tháp tầng sôi Thiết bị phản ứng có thể cao trên 20 m phảnứng trong môi trường trung tính(PH= 7 -8) hoặc trong môi trường axit
(PH= 3 - 6)
Quá trình phản ứng là quá trình toả nhiệt, nhiệt phản ứng là 800 kj đồngthời giải phóng ra 1kg Cumen hydropeoxyl nhiệt của phản ứng được tách ra
bằng quá trình làm lạnh Sản phẩm của quá trình là α-dimetyl benzyl alcolhol
và xeton phenol Sản phẩm chính được hình thành từ quá trình phân huỷ bởinhiệt của Cumen hidro peroxyl Quá trình này xảy ra trong khoảng nhiệt độlớn có thể lên đến 130oC
* Phản ứng tách Cumen hydro peroxyt:
Phương trình phản ứng
C6H5C(CH3)2 OOH → C6H5OH + CH3OCH3
Phản ứng tách loại Cumen hydro xyt dưới tác dụng của axit tạo ra phenol
và axeton được thực hiện theo cơ chế ion Axit H2SO4 được sử dụng trong
Trang 22công nghiệp như là một axit khác cũng được sử dụng làm xúc tác như H3PO4,HClO4
II.2 Dây chuyền sản xuất:
II.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ:
1 Thùng cao vị
2 Tháp oxy hóa sủi bọt
3 Thiết bị xử lý khí thải
4 Thiết bị chưng chân không
5,7 Thiết bị phân hủy cumen hydroperoxit bằng axít
6 Thùng chứa axít H2SO4
8 Thùng chứa NaOH
9 Thiết bị trung hòa
10 Thiết bị chưng cất tách axeton
11 Thiết bị chưng cất tách cumen và α-methylstyrene
12 Thiết bị chưng cất tách phenol
13 Thùng chứa axeton
14 Thùng chứa các sản phẩm nặng
15 Thùng chứa phenol
Trang 2318 Thiết bị đun sôi
Trang 25II.2.2 Thuyết minh dây chuyền sản xuất :
Cumen từ thùng chứa được bơm lên thùng cao vị (1) ở đây nó đượcnâng lên nhiệt độ 55°C và nạp vào tháp oxy hoá (2) Không khí từ máy nén cónhiệt độ 48°C qua bộ phận phân phối khí tạo thành những bọt nhỏ tiếp xúc vớicumen lỏng Đầu tiên hơi sẽ cấp nhiệt cho thiết bị oxy hoá, quá trình oxycumen tạo thành cumenhydroperoxit thực hiện ở nhiệt độ từ 90-120°C và ápsuất khoảng 0.3MPa Quá trình oxy hoá toả nhiệt ( 800 kj/1kg CHP tạo thành)nên sau khi phản ứng xảy ra hơi nước là tác nhân điều chỉnh nhiệt độ phảnứng Phần khí thải và hơi không ngưng thoát ra ở đỉnh tháp được làm lạnh thuhồi cumen , phần khí thải và hơi không ngưng được xử lý bởi thiết bị xử lýkhí thải sau khi thải ra ngoài môi trường
Quá trình oxy hoá tự xúc tác nên nồng độ cumenhydroperoxit ở tháp oxyhóa đầu chỉ là 8-15% và lượng này tăng dần ở các tháp oxy hoá sau , ra khỏitháp oxy hóa nồng độ cumen hydroperoxit đạt khoảng 20-30%
hỗn hợp sau khi oxy hóa được đem chưng cất phân đoạn chân không để làmđặc hydroperoxit sự chưng cất cumen được tiến hành trong tháp đệm chưngphân đoạn 1 cách liên tục có bộ phận ngưng tụ và phân tách 1phần cumenngưng tụ được hoàn lưu từ bộ phận tách ngưng tụ về tháp (4), lượng cumencòn lại được quay trở lại để thực hiện phản ứng oxy hóa Chất lỏng chưng cất
từ tháp (4) chứa 60-95% cumen hydroperoxit và cũng chứa các sản phẩm oxyhoá phụ và một phần cumen còn lại
Sản phẩm ở đáy tháp chưng cất chứa khoảng 60-95% cumen hydroperoxitvào thiết bị phân huỷ (5) Sự phân hủy CHP tạo thành phenol và axeton xảy rakhi có mặt H2SO4 Ta tiến hành phản ứng trong dung dịch axeton do phản ứngtỏa nhiệt mạnh nên axeton bay hơi sẽ kèm theo nhiệt phản ứng.Điều này cũnglàm giảm sự ngưng tụ phenol thành dung dịch và thời gian tiếp xúc từ đó làmgiảm hiệu suất của sản phẩm phụ Khi phản ứng xảy ra lượng axeton bay lên
Trang 26được ngưng tụ ở bộ phận làm lạnh và được hồi lưu một phần về tháp phânhuỷ để giảm nhiệt của phản ứng Sản phẩm sau thiết bị phân huỷ (5) vẫn cònlượng cumenhydroperoxit chưa phân huỷ nên nó tiếp tục được phân huỷ ởtháp ở tháp (7) khi được bổ xung H2SO4 từ thùng (6) Hỗn hợp sản phẩm sautháp phân huỷ (7) còn một phần axít H2SO4 dễ gây ăn mòn nên nó được trunghoà bởi NaOH trong thiết bị trung hoà (9) Trong thiết bị (9) H2SO4 đượctrung hoà và lắng tách khỏi phần hữu cơ Phần hỗn hợp sản phẩm nhẹ hơnphần vô cơ nên tràn qua thiết bị và được bơm vào tháp chưng cất (10) ở đâyphần nhẹ chủ yếu là axeton thoát ra ở đỉnh tháp được làm lạnh và đưa vàothùng chứa axeton (13) phần nặng chủ yếu là phenol ngoài ra còn có sảnphẩm phụ như axetonphenol, nhựa được tháo ra ở đáy tháp (10) sau đó đượcbơm vào tháp (11).Tiến hành chưng cất ở tháp (11) sản phẩm đỉnh chủ yếu làcác hydrocacbon (cumen và α-methyl styrene) được làm lạnh sau đó đưa vàothiết bị hydro hoá (16) để chuyển hyđrocacbon thành cumen, cumen thu được
ở thiết bị hydro hoá (16) được đưa về thùng cao vị (1) để tiến hành oxy hoá.Sản phẩm đáy của tháp chưng cất (11) gồm phenol và phần nhựa được tháo ra
và bơm vào tháp chưng cất (12)để tách phenol ở đây sản phẩm đỉnh chủ yếu
là phenol được làm lạnh để ngưng tụ phenol, phenol thu được cho vào thùngchứa phenol (15), phần nặng ở đáy tháp (12) được cho vào thùng (14) Phenolthu được trong quá trình tương đối sạch được ứng dụng trong công nghiệphóa học và hoá dầu
III Sản xuất Phenol bằng phương pháp oxy hoá toluen:
III.1 Cơ sở của phương pháp:
Quá trình Sản xuất Phenol bằng phương pháp oxy hoá toluen được thực
hiện qua hai giai đoạn:
Trang 27Giai đoạn 1: toluen bị oxy hoá với sự có mặt của xúc tác thành axit bezoic
ở dạng lỏng:
C6H5 - CH3 C6H5C OOH
Giai đoạn 2: Tách loại axit benzoic bằng cách đềcacbonxyl với xúctác là oxy không khí để tạo ra phenol:
C6H5 – COOH O2 xt C6H5OH + CO2
Phản ứng oxy hoá toluen xảy ra theo cơ chế chuỗi cần các gốc peoxyt:
Ar-CH3 → Ar CH2 → Ar- CH2- OO → Ar- CH2- OOH →
Ar- CH2- O → Ar- CHO → Ar- CO → Ar- CO - OO → Ar- CH2- OO H Ar- CO- O → Ar- COOH
Năng lượng hoạt hoá của quá trình oxy hoá Toluen thành axit benzoic toả
ra là: 136kj/mol Một số lượng lớn các gốc tự do được sinh ra trong quá trìnhphản ứng hình thành ra các sản phẩm phụ khác nhau như: Benzenalcohol(1%), Benzenalđehil (1 – 2 %), Benzyl Benzat (1-2%), Biphenyl (0,1 –
0, 2 %), methybiphenyls (0,7 – 1 %) Thêm vào đó là sự hình thành của axitfocmic, axit axetic và cácbon oxit, phản ứng xảy ra trong pha lỏng tại 120 –
150oC và 0,5 Mpa, với sự xúc tác Coban 30% Toluen được chuyển thành axitBenzoic
Trong quá trình oxy hoá đềcacbonxyl của axit Benzoic tạo thành Cu(II)Benzoat
O2 xt
Trang 28Phản ứng được thực hiện ở 220 – 250oC và áp suất thường hoặc 0,25 Mpa.
Độ chọn lọc 90% các sản phẩm phụ của quá trình là Benzen và cặn nhựa có nhiệt
độ sôi cao Xúc tác cho phản ứng oxy hoá Tuloen là Coban lỏng như CobanNaphtanlen hay Coban Benzoat với hàm lượng khoảng 100 – 300 ppm
Đối với muối Cu(II) ta phải được cho thêm vào quá trình ete các bonxyl hoá khoảng 1 – 5% hỗn hợp phản ứng
III.2 Sơ đồ quy trình sản xuất:
III.2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất :
1 Tháp oxy hoá toluen
2 Thiết bị tinh chế khí thải
3 Tháp tải bốc hơi toluen
Trang 296 Tháp tái bốc hơi nước
7 Thiết bị tinh chế khí thải
Trang 3013
Trang 31III.2.2.Thuyết minh dây chuyền sản xuất :
Toluen nguyên chất được đưa vào tháp oxy hoá (1) cùng với một lượngtoluen tuần hoàn và một lượng axít tương ứng Không khí được thổi vào thápbằng ống phun khí Khí thải chứa toluen và hơi nước hình thành trong phảnứng được ngưng tụ sau đó cho qua hệ thống sử lý khí thải (2) trước khi thải ramôi trường, ở đây toluen được thu hồi lại Do phản ứng toả nhiệt nên lò phảnứng có hệ thống làm lạnh Sản phẩm chính là axít benzoic được tách ra khỏihỗn hợp trong tháp tái bốc hơi (3), toluen được quay trở lại tháp oxy hoá Sảnphẩm đáy của tháp tái bốc hơi bao gồm axít benzoic và những sản phẩm phụ
có nhiệt độ sôi cao được chưng ở tháp (4) để thu axít benzoic
Quá trình oxy hoá decacboxyl axít benzoic : Axít benzoic được đưa vàotháp decacboxyl (5) cùng với lượng xúc tác cần thiết, giai đoạn này thực hiệntrong pha lỏng Không khí được đưa vào ống phun cùng hơi nước, phenolhình thành được lấy ra từ tháp phản ứng dưới dạng hơi và đem tách khí gồmtoluen và benzen Trong tháp tái sinh bay hơi nước (6) hơi của khí trơ đượctách khỏi cặn toluen và benzen trong thiết bị tách khí thải Phenol được tháo
ra ở đoạn giữa của tháp tái bốc hơi (6) và được tách ra từ tháp tách phenol thô(8).Phân đoạn có nhiệt độ có nhiệt độ sôi cao từ đáy tháp tách phenol (9) đượcđem cất trích ly trong cột (12), sản phẩm đáy của tháp (6) chứa axít benzoicđược tái tuần hoàn trong thiết bị phản ứng (5) Nhựa hình thành trong thiết bịphản ứng được lấy ra liên tục
IV Sản xuất Phenol bằng phương pháp Dehidro hoá hỗn hợp CyCloHecxanol – CyCloHecxanone:
Bằng phương pháp đềhydro hoá hỗn hợp CyCloHecxanol-CyCloHecxanone người ta thu được Phenol, hỗn hợp CyCloHecxanol –CyCloHecxanone là sản phẩm từ quá tình oxy hoá CyCloHecxane:
Trang 32Xúc tác của quá trình là xúc tác rắn chứa khoảng 3% pt/than hoạt tính,nhiệt độ 250 – 420oC, xúc tác dehidro hoá khác có chứa NiKen hay CoBanđều có thể ứng dụng được Hỗn hợp CyCloHecxanol – CyCloHecxanone thìsản xuất được một tấn Phenol tương ứng với hiệu suất dehydro hoá là 97,8%,Phenol hình thành sẽ tạo hỗn hợp đẳng phí với CyCloHecxanol –CyCloHecxanone.
Quá trình này thu được Phenol sản phẩm duy nhất của quá trình Do vậyquá trình này chỉ hấp dẫn về mặt kinh tế khi nó được mở rộng trên quy môlớn với thiết bị oxi hoá CyCloHecxan
V Phương pháp sản xuất Phenol qua Benzen Sulfoaxit:
V.1 Cơ sở của phương pháp:
V.1.1 Phản ứng sulfo hoá:
* Khái niệm chung:
Sulfo hoá là quá trình thay thế một hay nhiều nguyên tử H trong nhânthơm bằng nhóm Sulfo (SO3H) Sản phẩm của phản ứng axit Sulforic haySulfoaxit
Trong kỹ thuật tổng hợp các hợp chất trung gian, Sulfo hoá có ý nghĩahàng đầu và được ứng dụng rộng rãi Một trong những ứng dụng quan trọng
Trang 33hợp hữu cơ khác như: Tổng hợp thuốc nhộm, chất tẩy rửa, các loại dượcphẩm….
Ngoài Sulfo hoá, còn có một số phương pháp khác đưa nhóm Sulfo vàonhân thơm, song những phương pháp đó chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết Tác nhân Sulfo hoá thường dùng hơn cả là H2SO4 với những nồng độ khácnhau Trong kỹ thuật thường dùng những loại axit có nồng độ từ 92 – 98%.Ngoài ra còn dùng một số tác nhân Sulfo hoá khác như: monocloanlhydric(HclCO3), anhydric Sulforic (SO3) Và trong một số trường hợp cóthể dùng muối axit Sunfurơ với chất oxy hoá Khi dùng tác nhân H2SO4 có thểbiểu diễn phản ứng theo phương trình sau:
ArH + HOS3H → ArSO3H + H2O
Sulfo hoá là quá trình thuận nghịch, nước tạo thành trong quá trình phảnứng pha loãng tác nhân, vừa thuỷ phân Sulfo axit tạo thành( phản ứng đềSulfo hoá) Để khắc phục phản ứng trên ta dùng Oleum với hàm lượng SO2sao cho khi bị nước phản ứng bao giờ cũng chứa một số đồng phân Sulfo axitkhác nhau và các Sulfo axit với các nhóm Sulfo khác nhau Khi bậc Sulfohoá tăng lên thì khả năng Sulfo hoá giảm
Vì vậy khi tiến hành Sulfo hoá phải lựa chọn điều kiện phản ứng như:Nhiệt độ, áp suất, nồng độ tác nhân sao cho thích hợp để sản phẩm chính đạthiệu quả cao nhất và lượng tạp chất (sản phẩm phụ) phải là nhỏ nhất
V.1.1.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Sulfo hoá:
* Nồng độ tác nhân Sulfo hoá:
Nó là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới quá trình Sulfo hoá Tốc độphản ứng quá trình Sulfo hoá phụ thuộc vào tác nhân Sulfo hoá (H2SO4) Khinồng độ tác nhân thay đổi thì tốc độ phản ứng thay đổi nhưng với mức độ lớnhơn so với những kết quả tính toán dựa trên phương trình động học
Trang 34V = k.[ArH][ H2SO4]
Lượng nước tạo thành trong phản ứng sẽ pha loãng axit do đó nồng độ tácnhân Sulfo hoá giảm nên tốc độ phản ứng cũng giảm đi rỗ rệt đến một lúc nào
đó phản ứng cơ chế coi như dừng hẳn Nồng độ tác nhân còn ảnh hưởng đến
vị trí của nhóm Sulfo trong quá trình nhân thơm
* Nhiệt độ:
Nhiệt độ cũng gây ảnh hưởng rất lớn tới quá trình phản ứng, khi nhiệt độtăng thì tốc độ phản ứng tăng Nhiệt độ không những ảnh hưởng tới tốc độphản ứng Sulfo hoá mà còn ảnh hưởng tới vị trí của nhóm Sulfo trong sảnphẩm Khi nhiệt độ cao quá giới hạn cho phép có thể xảy ra các phản ứng phụnhư: Oxy hoá chất hữu cơ, phản ứng tạo Sulfo
V.1.1.3 Các phản ứng phụ:
Khi Sulfo hoá có thể xảy ra một số phản ứng tạo mono Sulfo axit Chínhnhiệt độ vượt qua giới hạn cho phép và nguyên nhân gây hao tổ nhiêuliệumột cách vô ích mà còn làm cho sản phẩm kém tinh khiết Vì vậy phai khốngchế điều kiện phản ứng(nhất là nồng độ và nhiệt độ tác nhân) sao cho phảnứng phụ xảy ra ít
ở nhiệt độ cao anhydric Sunfuric và axit Sunfuaric là những xhất oxy hoámạnh đối với nhiều hợp chất hữu cơ Vì thế Sulfo hoá ở nhiệt độ cao(150-200oC) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình oxy hoá Phản ứng oxy hoá thểhiện ở nhiều mức độ khác nhau, ở mức độ cao làm cháy hoàn toàn hợp chấthữu cơ
Phản ứng tạo Sulfo hoá:
ArSO3H + ArH → ArSO3Ar + H2O
Trang 35Để khắc phục hiện tượng này ta nên tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thấphơn, mạnh hơn và tinh khiết hơn Ngoài ra để giảm hiệu ứng oxy hoá của axitH2SO4 và anhydric Sulfozic, người ta thường cho thêm vào khối phản ứng củaSulfo hoá các ion kim loại kiềm.
Khi Sulfo hoá Benzen bằng tác nhân oxy hoá H2SO4 hay oleum có nồng độcao và ở nhiệt độ cao Ngoài phản ứng mong muốn tạo Benzen mono Sulfoaxít còn xảy ra phản ứng phụ không mong muốn
+ Tạo Benzen di Sulfo axit:
C6H5SO3H + H2SO4 → C6H4(SO3H)2 + H2O+ Tạo diphenyl Sulfo axit:
C6H6 + SO3(oleum) → C6H5 SO2 C6H5 + H2O+ Phản ứng oxy hóa hoà toàn Benzen:
C6H6 + 15 SO3 → 6CO2 + 15 SO2 +3 H2O
V.1.1.4 Cơ chế của phản ứng Sulfo hoá:
Như đã trình bày ở trên ta thấy thành phần tác nhân Sulfo hoá tương đốiphức tạp, bản chất của chúng lại thay đổi khi hàm lượng SO2 và O2 trong đóthay đổi
Trong khối phản ứng Sulfo hoá nhiều hợp chất hữu cơ tan trong axit H2SO498% sẽ còn hoá thành cation hữu cơ Do đó khi cho hợp chất hữu cơ tác dụngvới tác nhân Sulfo hoá ta được một hỗn hợp các phân tử khác nhau
+ Gồm các phân tử trung hoà(SO3, H2SO4 ,H2Si2O7)
+ Các ion HSO4- , SO42- , H3SO4+
+ Các hợp chất hữu cơ ở dạng phân tử trung hoà
Trang 36Qua nghiên cứu ta thấy các ion HSO4- , SO42- , H3SO4+ không thể là tácnhân Sulfo hoá vì: Khi điện phân axit Sulforic, tốc độ Sulfo hoá giảm do tạonhiều ion HSO4- Thực tế cho thấy những dung dịch chứa nhiều các ion trênkhông có khả năng Sulfo hoá Mặt khác ion –NO2; -SO3H định hướng nhưnhau trong các phản ứng thế Nitro hoá, clo hoá, Sulfo hoá Từ đó ta suy ra tácnhân Sulfo hoá không thể mang điện tích âm vì đây là phản ứng thếelectrphyl Vậy chỉ những phân tử trung hoà SO3, H2SO4, H2S2O8 và cationH3PO4+ là tác nhân Sulfo hoá, khi Sulfo hoá hợp chất hữu cơ, sẽ phản ứngđồng thời với tất cả các tác nhân trên, tức là các phản ứng sẽ xảy ra song songnhưng với tốc độ khác nhau.
Các phương trình phản ứng:
ArH + SO3 (oleum) → ArSO3H
ArH + H2SO4 → ArSO3H + H2O
ArH + H2S2O7 → ArSO3H + H2SO4
Tuỳ thuộc vào hàm lượng SO3 và H2O trong tác nhân mà tỷ lệ phản ứngtrên cũng thay đổi theo
Tồn tại nhiều sơ đồ khác nhau về cơ chế Sulfo hoá song mỗi cơ chế đều
có những thiếu sót riêng Theo cơ chế được nhiều nhà khoa học công nhậnhiện nay người ta cho rằng tác nhân tấn công trực tiếp vào nhân thơm là ionSO3H được tạo thành theo phương trình phản ứng
2H2SO4 HSO4+ H3SO4+ HSO- + H2O + SO3H+
Và phân tử trung hoà SO3 chúng kết hợp với chất thơm tạo thành hợp chấttrung gian với điện tích dương ở nhân
Trang 37V.1.2 Giai đoạn nung chảy:
V.1.2.1 Khái niệm chung:
Giai đoạn nung chảy kiềm là quá trình thay thế nhóm Sunfo bằng nhómhydroxyl
Tác nhân thường dùng trong phản ứng là nóng chảy kiềm là NaOH
Trang 38Quá trình nung chảy kiềm xảy ra như sau.
ArSO2Na + NaOH → ArOH + Na2SO3 + H2O (1)
Trên thực tế cơ chế phản ứng này rất phúc tạp, phương trình phản ứng nàychỉ mô tả quá trình chính là đẩy nhóm – SO3H ra và thay thế bằng nhómhydroxyl
Khi ở trạng thái nóng chảy và khan NaOH là chất có ứng hoá học xảy ramãnh liệt Cho NaOH nóng chảy tác dụng với những chất hữu cơ chứa nhữngnhóm chưa bão hòa thì chất hữu cơ có khuynh hướng kết hợp với kiềm ởnhững chỗ có liên kết yếu khi nung chảy muối Sunfo axit với kiềm trước hếtxảy ra sự kết hợp các nguyên tố NaOH
Độ axit cũng gây ảnh hưởng không tốt đến quá trình phản ứng nung chảyKiềm Đối với kiềm(NaOH) cũng cần có độ tinh khiết cao, không được chứanhiều clorat, vì clorat có trong dung dịch ở trong dung dịch nóng chảy gây táchại trong quá trình nung chảy kiềm Xét phản ứng (1) ta thấy cần phải có haiphân tử NaOH được kết hợp với nhóm Sunfo của một phân tử Sunfonat.Nhưng trong thực tế sản xuất cho dung dịch có độ nóng chảy đồng đều thìphải dùng dư NaOH Với quan điểm kinh tế ta phải giảm bớt lượng kiềm ởmức độ tối đa Muốn cho dung dịch nóng chảy có độ linh động cao khi nhiệt
độ thấp nhất so với nhiệt độ nóng chảy của kiềm khan nước (NaOH có độnóng chảy 327,6oC, KOH có nhiệt độ nóng chảy là 410oC) khi cần phảI trộnthêm một ít nước (5 – 10%) vào dung dich kiềm, kết qủa là ta nhận được dungdịch nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn (với NaOH là 275 -280oC ) so với kiềmkhan
V.1.2.2 ảnh hưởng bản chất của Sunfoaxit:
Trang 39Thực tế quá trình nung chảy kiềm tương đối dễ dàng Nó phụ thuộc nhiềuvào độ linh động lớn hay nhỏ của nhóm Sunfo và trước hết phụ thuộc vàonhiệt độ ở nhiệt độ cao tốc độ biến đổi nhóm đạt được là lớn nhất NhómSunfo trong Benzen Sunfoaxit có độ linh động nhỏ nên nhiệt độ phản ứng rấtcao Qua thực tế ta thấy ở nhiệt độ 330oC là thích hợp nhất Nếu ở nhiệt độthấp hơn, hỗn hợp phản ứng kém linh động, tốc độ phản ứng chậm, sản phẩmthu được không đồng đều Nếu ở nhiệt độ cao quá tốc độ phản ứng nhanh hơnnhưng tạo ra nhiều sản phẩm phụ
V.1.2.3 Cơ chế của quá trình nung chảy kiềm:
Quá trình nung chảy kiềm là một quá trình hoá học phức tạp có kèm theophản ứng phụ Do đó nó đã làm giảm hiệu suất của phản ứng chính Thực tếcho thấy rằng hiệu suất tạo Phenol khi nung chảy Benzen Sunfoaxit vớiNaOH không cao hơn 96%
Nguyên nhân chính làm giảm hiệu suất tạo phenol là xuất hiện các phảnứng phụ biến đổi muối Natri của Benzen Sunfoaxit thành Cacbuahydro và cácSunfat
ArH + Na2SO4 (1)ArSO3Na + NaOH NaOH ArONa + Na2SO3 + H2O (2)
Ar SO3 Na.NaOH (3) Quá trình chính là phản ứng (2) Trong một số trường hợp phả ứng (1) thực
tế không xảy ra
Nếu tính đến hhệ ion hoá muối Sunfoaxit như sau
Trang 40Xác nhận cơ chế đó Makolin thấy rằng khi tác dụng NaOH lên vòng thơm
mà NaOH được làm giàu bằng đồng vị O18 thì Oxyt của kiềm sẽ biến thành
H2O khi phản ứng tạo ra Phenollat
Thực nghiệm cho thấy độ bền tương đối của những Sunfo axit riêng biệttrong dãy thơm trong quá trình nung chảy kiềm không bị mất đi, khi nungnóng dung dịch NaOH ở nhiệt độ 315 – 375oC β- Sunfo axit và σ -ToluenSunfo axit bền nhất
Năng lượng hoạt hoá của chúng là 34,7 và 62,5 kcal Năng lượng hoạt hoácủa Benzen Sunfo axit là 29,3 kcal
Quá trình nung chảy kiềm với Sunfo axit và việc đưa nhóm Hdroxyl vàonhân thơm bằng cách tác dụng với kiềm coi là dạng biến với Cation Nghĩa làtác dụng của ion OH lên vị trí có mật độ điện tử nhỏ nhất Mật độ điện tử củanguyên tử Cacbon liên kết với nhóm Sunfo giảm đi rõ rệt do hiệu ứng cảmứng của nguyên tử Lưu Huỳnh tích điện dương
V.1.2.4 Các phản ứng phụ:
Khi thực hiện quá trình nung chảy kiềm với muối Benzen Sunfo axit natritạo ra phenolat natri
ArSO3Na + 2NaOH → Ar-ONa + Na2SO3 + H2O
Ngoài phản ứng chính ở trên, quá trình nung chảy kiềm còn kèm theo một
số phản ứng phụ:
C6H4(SO3Na)2 + 4 NaOH → C6 H4 (ONa)2 + Na2SO3 + 2 H2O
C6H5 – SO2 – C6H5 + 4 NaOH +1/2 O2 → C6 H5ONa + Na2SO3 + 2H2O