Карбонилирование
КАРБОНИЛИРОВАНИЕ, реакции присоединения монооксида углерода СО к молекуле органического соединения в присутствии катализатора. Обычно в реакциях, помимо субстрата - ненасыщенных соединений (алкинов, алкенов или их производных), участвуют также нуклеофилы, содержащие подвижный атом Н (вода, спирты, аммиак, тиолы и др.); продуктами карбонилирования являются карбоновые кислоты или их производные (смотри в статье Реппе реакции). Процесс карбонилирования осуществляют в основном в жидкой фазе при температуре 50-300 °С и давлении 5-30 МПа. Катализаторами служат соли, карбонилы или другие комплексные соединения Со, Ni, Rh и Pd; карбонилы могут быть использованы в качестве источника СО.
Карбонилирование с участием Н2О называют гидрокарбонилированием. При гидрокарбонилировании алкенов получают карбоновые кислоты (например, из этилена - пропионовую кислоту: СН2 = СН2 + СО + Н2О → СН3СН2СООН), алкинов - α,β-ненасыщенные карбоновые кислоты (например, из ацетилена получают акриловую кислоту: СН≡СН + СО + Н2О → СН2=СНСООН). Карбонилирование с участием спиртов называют алкоксикарбонилированием; в результате этой реакции образуются сложные эфиры, например: СН≡СН + СО + ROH → CH2 = CHCOOR (R-алкильный радикал). При карбонилировании алкенов с участием О2 - окислительном карбонилировании - образуются ненасыщенные карбоновые кислоты, например:
Реклама
RCH = CH2 + CO + 1/2О2 → RCH = CHCOOH.
При карбонилировании с участием Н2 - гидроформилировании - образуются альдегиды.
Карбонилирование ароматических и конденсированных полициклических углеводородов с участием НСl в присутствии AlСl3 и Cu2Сl2 в качестве катализатора (реакция Гаттермана - Коха) используют для промышленного синтеза альдегидов. Возможно карбонилирование путём внедрения СО в простую связь, например карбонилирование метанола с образованием уксусной кислоты в присутствии родиевых катализаторов СН3ОН+СО → СН3СООН (один из промышленных способов получения уксусной кислоты). Карбонилирование широко применяют в органическом синтезе, главным образом для получения карбоновых кислот (уксусной, пропионовой, акриловой и др.).
Лит.: Нефедов Б. К. Синтезы органических соединений на основе окиси углерода. М., 1978; Лапидус А. Л. и др. Синтезы на основе синтез-газа и метанола // Итоги науки и техники. М., 1987. Т. 13: Технология органических веществ.
О. Б. Рудаков.