Первым экономически оправданным методом получения бутадиена был созданный С. В. Лебедевым процесс, сводившийся к превращению этилового спирта в бутадиен.
Работы С. В. Лебедева были выражением общей тенденции внедрения катализа в органическую химию и вместе с тем знаменовали определенные качественные изменения. В отличие от предыдущих работ катализаторы Лебедева представляли собой новый тип смешанного катализатора. Они одновременно катализировали два типа превращений: дегидратацию и дегидрогенизацию. Созданию этих катализаторов предшествовал период подбора. Первый катализатор — АЬОз - ZnO. Он обеспечивал выход 25% дивинила, исходя из прореагировавшего спирта. В дальнейшем состав катализаторов был видоизменен и выход продукта значительно повышен.
В 40-х годах в Советском Союзе и за рубежом были освоены многочисленные каталитические процессы получения каучуко-генов из самого разнообразного сырья: бутилена, бутина и т. п. На этой фазе проблема синтеза твердых эластомеров зависела в основном от разработки эффективных способов получения новых, улучшенных мономеров. Это воспринималось как революционизирующие производство каучука открытия. Так было с осуществлением каталитического синтеза винилацетилена У. Карозерсом и хлоропрена, одновременно разработанного в СССР и США.
В последующие годы получения мономеров каучука, в частности изопрена, достигли путем каталитического крекинга нефтяных углеводородов с трех, пяти углеродными цепочками.
Для производства изопрена, в частности, использовался ацетилен (из карбида кальция):
В этом процессе химия каучука сомкнулась с другим важным и очень разветвленным направлением в каталитическом органическом синтезе — химией ацетилена. Развитие этого направления шло от первых производств ацетилена (1900— 1920) к созданию на его основе химии полимеров.
В 1892 г. А. Муассан предложил метод производства карбида кальция нагреванием смеси угля и извести в электрической дуговой печи. В 1895-1896 гг. этот метод был освоен промышленностью. Наличие дешевого ацетилена в больших количествах открывало перспективы его применения как сырья для химической промышленности. И действительно, за три четверти века использование ацетилена достигло огромных размеров, и это повлекло за собой совершенствование производства: были введены термоокислительный крекинг и пиролиз. Методы были перспективными в районах, богатых природным газом, но лишенных дешевой электроэнергии. В промышленно развитых странах производство ацетилена измеряется сотнями тысяч тонн в год (в США — свыше 1 млн. т). Он служит ценным исходным сырьем для получения разнообразных органических соединений, в том числе полупродуктов органического синтеза: ацетальдегида, уксусного ангидрида, акрилонитрила, винилацетата, винилхлорида, трихлорэтана и множества других продуктов. Большие количества его расходуются на производство хлоропренового каучука. В настоящее время менее 30% ацетилена используется для сварки, а свыше 70% идет на нужды тяжелого органического синтеза.
Достижения химии ацетилена были также и достижениями каталитической органической химии. Основы методов переработки этого углеводорода закладывались в первой четверти XX в., однако подлинный расцвет промышленного использования ацетилена начался с 30-х годов с созданием химии полимеров, а также ряда промышленных синтезов на основе ацетилена: циклополимеризации, винилирования, этинилирования. Все эти процессы также прямой результат широкого и продуманного использования катализаторов.
|