Список металлов, используемых как катализаторы в разнообразных процессах, непрерывно расширялся: медь, хром, молибден, ванадий, алюминий в виде оксидов, порошков, сплавов применялись все шире в лабораторной практике и промышленности. Промышленность органического синтеза развивалась практически вся как каталитическая.
В 40—50-х годах появились два новых типа катализатора — гидриды металлов и металлоорганические соединения. Первые брали свое начало от алюминий гидрида лития, использованного для восстановления органических соединений, вторые — от катализаторов Циглера (см. главу VII «Химия элементоорганических соединений»).
Важной приметой нового процесса—внедрения катализа в органический синтез — было целенаправленное изучение широких циклов реакций, играющих исключительную роль в промышленности. В качестве примера можно назвать диеновый синтез и связанные с ним работы по созданию синтетического каучука и ацетиленовую химию, получившую выход во все области каталитического органического синтеза.
Диеновый синтез был предметом интереса химиков многих стран. Большие заслуги в его развитии принадлежат школе А. Е. Фаворского, в том числе В. Н. Ипатьеву и др. Препаративное и теоретическое значение диенового синтеза оценили и подробно исследовали немецкие химики О. Дильс и К. Аль-дер. В 1928 г. они открыли реакцию бутадиена с малеиновым ангидридом:
Реакция осуществлялась при комнатной температуре и давала высокий выход. Диеновый синтез в его «чистом» виде нашел широкое применение в химии природных соединений, особенно в синтезе стероидов, а также витаминов группы D и других сложных физиологически активных соединений.
Путь для использования диенового синтеза в промышленности был намечен работами В. Н. Ипатьева (1897) и С. В. Лебедева (1909), изучивших димеризацию изопрена:
Эти работы относились к числу основополагающих исследований в важной области прикладной химии —химии каучукогенов и каучука. Вся история создания промышленного синтеза каучука, начиная с работ В. Н. Ипатьева по превращению этилового спирта в дивинил, до строительства опытных заводов — иллюстрация целенаправленного использования каталитических процессов для осуществления комплекса разнообразных, но взаимосвязанных реакций.
В разработке каталитических процессов получения каучука решающая роль принадлежит русским и советским ученым, прежде всего И. Л. Кондакову, С. В. Лебедеву и др. О процессах полимеризации при получении каучуков мы уже говорили раньше. Однако катализаторы были использованы и для получения мономеров каучука.
|