ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ (ВЖК), натуральные (природные) и синтетич. карбоновые к-ты алифатич. ряда с числом атомов углерода в молекуле не менее 6.

Натуральные ВЖК - преим. одноосновные к-ты нормального строения с четным числом атомов углерода в молекуле; м. б. насыщенными и ненасыщенными (с двойными связями, реже с тройными). Кроме карбоксильной группы, они могут содержать др. функц. группы, напр. ОН. Содержатся в животных жирах и растит. маслах в виде сложных эфиров глицерина (т. наз. глицеридов), а также в прир. восках в виде эфиров высших жирных спиртов. наиб. распространены к-ты с 10-22 атомами углерода в молекуле (см. табл. 1).

Получают натуральные ВЖК из жиров и масел. В промети используют преим. высокотемпературный (200-225 oС) гидролиз под давлением (~ 2,50 МПа), реже-кислотный гидролиз в присут. контакта Петрова. В лаб. условиях ВЖК синтезируют кислотным гидролизом в присут. реактива Твитчеля (смесь олеиновой и серной к-т с бензолом), ферментативным (липазным) гидролизом, омылением р-рами гидроксидов металлов I группы с послед. разложением образовавшихся солей (мыл) водными р-рами H2SO4 или НС1.

Табл. 1.-СВОЙСТВА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ВЫСШИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
1087-11.jpg

* Вязкости каприловой, лауриновой и ммристнновой к-т соотв. 5,83 МПа*с (20°С), 6,877 МПа*с (20°С) и 5,06 МПа*с (75 oС).

Табл. 1-ХАРАКТЕРИСТИКА ФРАКЦИЙ* СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
1087-12.jpg

* Т-ры застывания: 25-35oС (фракция С1016), 45-51 °С (С1720).

Синтетич. ВЖК, получаемые в пром-сти из нефтехим. сырья, представляют собой, как правило, смеси насыщенных, преим. монокарбоновых к-т нормального и изостроения с четным и нечетным числом атомов углерода в молекуле, содержащие примеси дикарбоновых, гидроксии кетокарбоновых к-т и др. соединений. Осн. способ синтеза - окисление парафинов кислородом воздуха при 105-120°С и атм. давлении (кат. - соединения Мn, напр. MnSO4, MnO2, КМnО4). Степень превращ. парафина 30-35%. Продукты окисления нейтрализуют при 90-95oС 20%-ным р-ром Na2CO3 и омыляют 30%-ным р-ром NaOH; из полученных мыл к-ты выделяют обработкой H2SO4 и фракционируют. Неомыляемые продукты удаляют термич. обработкой в автоклаве при 160-180°С и 2,0 МПа, а затем в термич. печи при 320-340°С. Недостатки процесса: невысокий выход целевой фракции С1020 (ок. 50% на сырье), низкое кач-во к-т, обусловленное присутствием до 3% побочных продуктов (дикарбоновых, кето- и гидроксикарбоновых к-т и др.), большой объем сточных вод (до 8 м3 на 1 т к-т), загрязненных Na2SO4 и низкомол. к-тами. В СССР получаемые этим способом ВЖК выпускают под назв. "синтетич. жирные кислоты" (СЖК). Предусмотренные к выпуску фракции указаны в табл. 2.

2-Этилгексановую к-ту и фракцию к-т С810 получают окислением соответствующих альдегидов оксосинтеза кислородом или кислородсодержащим газом при 40-90°С и 0,1-1,0 МПа (кат. - металлы I, II или VIII группы). ВЖК фракций С1215, С1618 синтезируют окислением оксоспиртов, напр. в водных щелочных р-рах при 70-120 °С в присут. металлов платиновой группы или расплавленной щелочью при 170-280°С и давлении, необходимом для поддержания продуктов в жидкой фазе. Получаемые к-ты содержат меньше побочных продуктов, чем к-ты, синтезируемые из парафинов.

Практич. значимость приобретают методы синтеза ВЖК из олефинов в присут. Со2(СО)8: гидрокарбоксилирование при 145-165 °С и 5-30 МПа: RCH=СН2 + СО + Н2О -> RCH2CH2COOH; гидрокарбоалкоксилирование при 165-175 °С и 5-15 МПа с послед. гидролизом образующегося эфира:

1087-13.jpg

Преимущества процессов: малостадийность, высокие выходы к-т; недостатки: довольно жесткие условия, образование большого кол-ва (до 50%) к-т изостроения.

ВЖК синтезируют также гидрокарбоксилированием олефинов в присут. к-т, напр. H2SO4, HF, BF3, при 50-100°С, давл. 5-15 МПа (процесс Коха). При использовании сокатализаторов (карбонилов Си и Ag) р-цию можно вести при 0-30°С и 0,1 МПа. Получают в осн. смеси к-т изостроения. Они отличаются низкими т-рами плавления и кипения, высокой вязкостью, хорошей р-римостью. Недостаток метода - высокоагрессивная среда.

ВЖК (см. табл. 2) применяют в произ-ве: пластичных смазок (фракции С5—С6, С7—С9, С20 и выше); синтетич. спиртов (С7—С9, С9—С10, С10—С16); лакокрасочных материалов - для улучшения смачиваемости и диспергирования пигментов, предотвращения их оседания, изменения вязкости красок (С8—С18); латексов и каучуков - как эмульгаторы при полимеризации бутадиенсодержащих мономеров (С10—С13, С12—C16); неионогенных ПАВ - моно-и диэтаноламидов (С10—С16 и С10—С13 соотв.); текстильно-вспомогат. в-в (С14—С16, С14—С18); свечном произ-ве (С14—С20); алифатич. аминов и амидов; мягчителей и диспергаторов ингредиентов для РТИ; добавок к ракетному топливу, увеличивающих противоизносные св-ва (С17—С20); искусств. кожи; депрессорных присадок к дизельным топливам (С21—С25).

Важнейшие индивидуальные натуральные к-ты - линолевая, линоленовая и арахидоновая, принимающие участие в синтезе простагландинов в организме человека (см. Незаменимые жирные кислоты), рицинолевая кислота, олеиновая кислота, стеариновая кислота.

Мощности по произ-ву ВЖК в капиталистич. странах оцениваются в 2,5 млн. т/год (1984). Загрузка мощностей 50-80%. При этом на долю синтетич. к-т приходится только 10%. Ресурсы произ-ва натуральных ВЖК значительны (см. Жиры животные, Растительные масла), однако фракционный состав их узок и ограничивается к-тами С12—С18, а гл. обр. C16 и С18. Возросший интерес к к-там до С12 и выше С20 стимулирует развитие произ-ва ВЖК из нефтехим. сырья.

ВЖК С6—С20 - умеренно токсичные в-ва; оказывают раздражающее действие на неповрежденную кожу и слизистые оболочки; ПДК паров суммы к-т 5 мг/м3 (в пересчете на уксусную к-ту).


===
Исп. литература для статьи «ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ»:
Тютюнников Б. Н., Химия жиров, 2 изд., M. 1974; Брунштейн Б. А., Клименко В. Л., Цыркин Е. Б., Производство синтетических кислот из нефтяного и газового сырья. Л., 1970; Бол о тин И. М., Милосердое П. Н., Суржа Е. И.. Синтетические жирные кислоты и продукты на их основе, М., 1970; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 4, N. Y.-[a. о.], 1978, p. 814-71; Hofmann P., Muller W., "Hydrocarbon Processing", 1981, v. 60, № 10, Sect. 1, p. 151-57. Н. С. Баршюв.

Страница «ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков