Олефиндердің тура гидратациясы. Жоғарыда айтылған кемшіліктер олефиндердің тура гидратациясының күкіртқышқылды өңдеу әдісіне әкеледі.
1 – сурет.Сульфокатиониттегі пропиленнің гидратациялық реакциялық түйіні.
Ацетиленнің гидратациясы. Кучеров реакциясы бойынша ацетиленнің гидратациясы ұзақ уақыт ацетальдегидті өндірісте алудың жалғыз әдісі болып келді:
CH≡CH + H2O → CH3 – CHO
Қазіргі уақытта синтездеудің тиімдірек әдісі қымбат тұратын этилен синтезі. Сонымен қатар, ацетиленнің гидратациясы аз қолданылады (азперспективалы).
Ацетальдегид ұшқыш сұйықтық болып табылады (Тқайнау – 20,8°С), сумен толықтай араласады және ауамен 4 – 57% концентрация аралығындағы жарылғыш қоспа түзеді. Көп мөлшерде сірке қышқылы, сірке ангидриді, н-бутанол, пентаэритрит C(CH2OH)4 және басқа бағалы өнімдер өндірісінде қолданады. Қышқыл қатысында паральдегид деп аталатын сұйық циклді тример түзеді:
Реакция қайтымды, сондықтан паральдегидті көп жағдайда ацетальдегид орнына қолданады.
Кучеров ұсынған сынап катализаторымен гидратация сұйық фазада ацетиленді ерітіндіде HgSO4 күйінде кездесетін 0,5-0,6% HgO бар, 10-20% күкірт қышқылы арқылы барботаждайды.
Реакция қайтымсыз. Ацетилен Hg2+ - пен комплекс түзіп, ары қарай айналулардан ацетальдегид алынады:
CH≡CH + H2O → CH3 – CHO, ∆H = -150.1 кДж/моль
Жоғарыда келтірілген шарттар бойынша ацетиленді гидратациялағанда екі қосымша реакция – ацетальдегидтің конденсациясынан кротон альдегиді және шайыр және сынап тұздарымен ацетальдегидтің тотығуынан активті емес формаға айналады:
2CH3CHO → CH3CH=CHCHO + H2O → шайыр,
2CH3CHO + 2Hg2+ + H2O → CH3COOH + 2Hg+ + 2H+.
Қосымша реакцияларды азайту үшін реакциялық сұйықтықта альдегидтің концентрациясын азайтады. Ол үшін түзілген ацетальдегидті айналуға ұшырамаған ацетиленмен токта үрлейді.
Қолайсыз сынап тұздарының тотықтығуы және тез дезактивтелуі практикада катализатордың қызметін арттырады. Реакциялық ерітіндіге үшвалентті темір тұзын қосады, ол тотықсызданған сынап формасын тотықтырып қайтадан еківалентті күйге келтіреді:
Fe3+ + Hg+ → Fe2+ + Hg2+ Темір тұзы сынап артығын сынаппен қатынасы, сондықтан катализатор біршама ұзақ жұмыс жасайды. Бірақ оған біртіндеп еківалентті темір тұздары жинала бастайды, және тотыққан азот қышқылы бар ерітіндіні регенерацияға жібереді. Бірақ соған қарамастан, сынап сонда да шлам түрінде шайырлану өнімдерімен бірге жоғалады. Оның шығымы 1 т ацетальдегидке 1,0 – 1,5 кг келеді.
