Як отримати з хлорбензолу фенол
Фенол - найпростіший представник ароматичних спиртів, має хімічну формулу С6Н5ОН. Ця речовина широко використовується в різних галузях промисловості, головним чином при виробництві фенолформальдегідних смол. Являє собою безбарвні, сильно пахнуть кристали, на світлі приймають рожевий відтінок. У промисловості фенол отримують різними методами, в тому числі з хлорбензолу. Хлорбензол - речовина з хімічною формулою С6H5Cl.
Вам знадобиться
- - трубчастий реактор;
- - хлорбензол;
- - дифеніловий ефір;
- - розчин натрієвої лугу.
Інструкція
У промисловості використовують спосіб взаємодії хлорбензолу з розчином лугу NaOH, при високих температурах (в залежності від особливостей технологічного регламенту, від 280 до 350 градусів) і високому тиску (близько 30 МПа). Реакція йде в дві стадії: спочатку отримання фенолята натрію, потім його реакція з соляною кислотою.
Спочатку в трубчастий реактор накачайте доведену до потрібного тиску суміш хлорбензол / дифеніловий ефір і розчин натрієвої лугу. Довжину реакторних трубок підберіть з таким розрахунком, щоб забезпечити максимально повний вихід продукту - фенолята натрію. Отриману суміш охолодіть, зменшіть тиск до нормального і відокремте від дифеніловий ефіру і парів води. Після цього настане друга стадія:
С6Н5ONa + HCl = C6H5OH + NaCl.
Вихід фенолу - близько 70%. Недоліком цього способу є необхідність використання апаратури, яка працює при високому тиску.
Другий метод (спосіб Рашига) являє собою отримання фенолу з бензолу, також в дві стадії: спочатку окисне хлорування бензолу при підвищеній температурі (близько 240 градусів) в присутності каталізатора, потім - каталітичний гідроліз отриманого хлорбензолу при ще більш високій температурі (близько 400 градусів) . На другій стадії йде така реакція:
С6Н5Cl + H2O = C6H5OH + HCl.
В якості каталізатора використовується або чистий фосфат кальцію, або його суміш з фосфатом міді. Цей спосіб вважається більш вигідним у порівнянні з першим, але у нього теж є істотні недоліки: необхідність застосування більш високих температур на другій стадії, а також використання обладнання, стійкого до корозії.
Як легко можна бачити, отримання фенолу з хлорбензолу в лабораторних умовах пов'язане із занадто великими труднощами.