Способы получения. 1. Получение циклогексанона при окислении циклогексана.

1. Получение циклогексанона при окислении циклогексана.

СН₂ СО

/ \ / \

Н₂С СН₂ +0,5О₂ Н₂С СН₂

| | | |

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

\ / \ /

СН₂ СН₂

Циклогексан содержится в нефти, и его можно извлекать из легких нефтяных фракции экстрактивной перегонкой, фракционной кристаллизацией и т.п. На практике циклогексан преимущественно получают каталитическим гидрированием бензола. Это объясняют трудностями, связанными с выделением чистого циклогексана из нефтяного сырья.

Окисление циклогексана можно осуществлять как в паровой, так и в жидкой фазе – некаталитическим путем или в присутствии катализатора.

Главным первичным продуктом окисления является гидроперекись циклогексила:

СН₂ СН₂

/ \ / \

Н₂С СН₂ +0,5О₂ Н₂С СН – ООН

| | | |

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

\ / \ /

СН₂ СН₂

Каталитическое окисление циклогексана проводится в жидкой фазе воздухом или техническим кислородом при повышенном давлении и температуре. Катализаторами являются поливалентные металлы, например кобальт или медь в виде солей. Суммарный выход циклогексанола и циклогексанона достигает 85 %.

Наряду с циклогексанолом и циклогексаноном образуюся продукты более глубокого окисления, главным образом дикарбоновые кислоты (адипиновая, глутаровая и янтарная кислоты).

2. Дегидрирование (окисление) циклогексанола.

Циклогексанол тоже можно перевести в циклогексанон окислением или дегидрированием.

Циклогексанон получают из циклогексанола окислением (окислительным дегидрированием)

СНОН СО

/ \ / \

Н₂С СН₂ +0,5О₂ Н₂С СН₂

| | | |

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

\ / \ /

СНОН СН₂

или дегидрированием:

СНОН СО

/ \ / \

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

| | | |

Н₂С СН₂ –Н₂ Н₂С СН₂

\ / \ /

СНОН СН₂

Процесс дегидрирования циклогексанола достаточно хорошо освоен в промышленности.

Его проводят при 450 – 460⁰С над катализатором (оцинкованное железо). Кроме дегидрирования, при этом протекает побочная реакция дегидратации циклогексанола с образованием циклогексена

 

СНОН СН

/ \ / \\

Н₂С СН₂ Н₂С СН₂

| | | |

Н₂С СН₂ –Н₂О Н₂С СН₂

\ / \ /

СНОН СН₂

а также происходит частичное расщепление молекулы циклогексанола с выделением углерода, водорода и воды.

На этом способе снован первый из осуществленных в промышленности методов синтеза циклогексанона – из фенола с предварительном гидрированием его в циклогеканол:

ОH ОH О

| | ||

+ 3Н₂

– Н₂

3. Из анилина через циклогексиламин:

NH₂ NH₂ NH₂ О

| | || ||

+ 3N₂ + Н₂О

– Н₂ – NH₃

Ввиду меньшего числа стадий и потребности в дополнительных реагентах заслуживает предпочтение метод получения циклогексанона окислением циклогексана.