Введение к работе
Актуальность проблемы. Тетрагидрофуран широко используется как гтворитель эфиров целлюлозы, алкидных смол, синтетического каучу-
поливинилхлорида и как полупродукт в органическом синтезе. Его іменяют в качестве мономера для получения термопластичных полиэфи-з и полиуретановых эластомеров, характеризующихся высокой эластич-;тью в сочетании с высокой прочностью и твердостью, покрытий, сма-шых масел и др.
В промышленности тетрагидрофуран получают из растительного или (ггехимического сырья. Основными производителями тетрагидрофурана іяются США, ФРГ и Япония, общий объем производства его в которых ггавляет ~100. ..130 тыс. т/год. В России промышленное производство грагидрофурана отсутствует. Основное количество тетрагидрофурана 30) получают на основе 1,4-бутандиола, синтезируемого из ацетиле-и формальдегида. Использование взрывоопасного ацетилена обуслав-зает проведение поисковых исследований по разработке новых техно-'ий получения тетрагидрофурана. При этом фирмы, занимающиеся прак-іеской реализацией процессов получения тетрагидрофурана, ориенти-этся, в первую очередь, на наличие собственных ресурсов того или эго вида сырья и его стоимость. Разработанный метод окисления бу-іиена в оксид бутадиена позволяет предложить метод синтеза тетра-зрофурана по следующей схеме: эпоксидирование бутадиена в оксид гадиена, внутримолекулярная циклизация оксида бутадиена в 2, 5-ди-зрофуран и гидрирование 2, 5-дигидрофурана в тетрагидрофуран. Дан-\ метод отличается использованием доступного сырья, мягкими усло-эми проведения процесса, высокими выходами на всех стадиях. Кроме "о, предлагаемый метод дает возможность решить вопрос дефицита 5-дигидрофурана, который используется в качестве полупродукта в ітезе биологически активных веществ, в частности, витамина В6 и зтивоопухолевого препарата фторафура.
Настоящее исследование выполнено в соответствии с научно-техни-:кой программой "Создание научных основ и разработка высокоэффек-зных технологий синтеза сложных функциональнозамещенных органичес-< соединений многоцелевого назначения", тема 301, государственная -истрация в ВНТИЦ N 01960011777.
Цель работы. Разработка научных основ химии и технологии продленного метода получения тетрагидрофурана через 2,5-дигидрофуран гадии внутримолекулярной циклизации оксида бутадиена в 2,5-дигид-їіуран и гидрирования 2, 5-дигидрофурана в тетрагидрофуран).
Научная новизна работы.
предложена каталитическая система для селективного превращ ния оксида бутадиена в 2, 5-дигидрофуран;
разработаны условия для реакции внутримолекулярной циклизац оксида бутадиена в 2,5-дигидрофуран в присутствии двух наиболее э фективных растворителей: диметилформамида и N-метилпирролидона изучены кинетические закономерности этой реакции в этих растворит лях;
на основании спектральных и кинетических данных предложен м ханизм реакции; составлена математическая модель процесса;
подобран катализатор и разработаны условия для реакции гидр рования 2,5-дигидрофурана в тетрагидрофуран, изучены кинетическ закономерности этой реакции;
предложена принципиальная технологическая схема процесса п лучения тетрагидрофурана. '-
Практическая ценность.
разработаны основные технические решения по технологии пр цесса циклизации оксида бутадиена в 2,5-дигидрофуран и его гидрир вания в тетрагидрофуран;
на основании полученных данных ОАО НИИ "Ярсинтез" проведе предварительная технико-экономическая оценка процесса получения те рагидрофурана для условий АО "Нижнекамскнефтехим".
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на и учно-технической конференции "Промышленность нефтехимии Ярославскс региона" (Ярославль, 1994 г.), I Украинской конференции "Пути пое шения работоспособности и эффективности производства шин и резиноЕ изделий" (Днепропетровск, 1995), научно-технической конференции "Ь вая химическая продукция: технология изготовления и применен (Пенза, 1995), научно-технической конференции "Полимерные материаг производство и экология" (Москва, 1995), III Российской научно-прг тической конференции "Сырье и материалы для резиновой промышленнс ти: настоящее и будущее" (Москва, 1996), Первой научно-техничесь конференции "Фарберовские чтения-96" (Ярославль, 1996), Межвузова научной конференции "Современные проблемы естествознания. Биолоп Химия." (Ярославль, 1997), Второй международной конференции "Катаї на пороге XXI века. Наука и технологии" (Новосибирск, 1997), Межі зовской региональной научно-технической конференции молодых учені аспирантов и докторантов (Ярославль, 1997), V Международной на} но-технической конференции "Наукоемкие химические технологии-!
(Ярославль, 1998), XVI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Санкт-Петербург, 1998).
Публикации. По результатам работы получен патент РФ, опубликовано 11 тезисов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на ^23 страницах машинописного текста и содержит «З^Зтаблиц, cY рисунков, -/ОВ библиографические ссылки. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников, приложений.