Двухосновные ароматические кислоты
Наибольшее применение имеют: фталевая (о-бензолдикарбоновая кислота), терефталевая (п-бензолдикарбоновая кислота) и изофталевая (м-бензолдикарбоновая кислота).
Фталевая кислота.
Промышленное получение.
Окисление нафталина – наиболее важнейший промышленный метод
V2O5
+ 4,5 O2
3500
(парофазное
окисление)
+2 CO2 + H2O
окисление о-ксилола
|
+3 O2 4500 (парофазное окисление) |
|
+ 2H2O |
Фталевая кислота способна образовывать циклические производные.
Фталевый ангидрид
Образуется при нагревании фталевой кислоты
|
t H2O + |
|
Находит широкое применение в промышленности и тонком органическом синтезе.
1) Применяется для получения сложных эфиров при взаимодействии со спиртами.
|
+ CH3OH .. |
|
.. CH3OH H2O + (H+) |
|
|
|
метилфталат |
|
диметилфталат |
Эфиры с более тяжелыми алкильными группами применяются в качестве пластификаторов полимерных композиций (особенно для поливинилхлорида) и мягчителей – дибутилфталат.
2) Получение синтетических полиэфирных смол путем поликонденсации фталевого ангидрида с многоатомными спиртами.
Глифталевые соли
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
и т.д.
|
||
|
|
|
плавкая смола линейного строения |
|
||
Если фталевый ангидрид взят в избытке, то он прореагирует с оставшимися группами ОН, образуя поперечные связи между полимерными цепями, и получится неплавкая термореактивная смола сетчатой структуры. Глифталевые смолы служат основой лаков, эмалей и пленок.
Фталимид
Образуется при пропускании сухого аммиака через нагретый фталевый ангидрид.
|
t0 + NH3 H2O + сухой |
|
|
|
имид фталевой кислоты |
Синтезы на основе фталимида
Атом водорода в имидной группе очень подвижен и может замещаться и даже отщепляться в виде протона, например,
|
+ KOH H2O + спиртовый раствор |
|
|
|
фталимид калий |
который широко используется в синтезах.
Например, реакция Габриэля (применяется для синтеза аминов)
|
+Br-CH2-CH3 KBr + бромистый этил |
|
2HOH
|
|
|
N-этилфталимид |
|
|
|
+ H2N-CH2-CH3 этиламин |
|
|
фталевая кислота |
|
|
Терефталевая кислота
В промышленности получают окислением п-ксилола
|
Mn2+ или Co2+ +3O2 P=40 атм жидкая фаза 175-2900 |
|
+2H2O |
п-диметилбензол |
|
|
|
Терефталевая кислота получила важное применение с 1950 года для производства полиэфирных смол линейного строения. Полиэтилентерефталат используется для изготовления волокна “лавсан”. Метод прямого взаимодействия этилегликоля с терефталевой кислотой не требует очень чистой терефталевой кислоты. Наиболее распространенным методом получения лавсана была переэтерификация диметилтерефталата этиленгликолем с последующей поликонденсацией.
|
|
+ 2 |
|
2 CH3OH + |
+ |
|
|
|
|
|
ди- -оксиэтилтерефталат |
|
|
|
Затем поликонденсация с отщеплением гликоля
- (n-1) HO-CH2-CH2-OH |
|
|
полиэтиленгликольтерефталат |
В резиновой промышленности и технологии пластмасс применяют N,N/-диметил-N,N/-динитрозотерефталамид для получения пористых резин и пенопластов.