Оксосинтез

Реакция также называется гидроформилированием из-за присоединения формильной группы (—CHO) и водорода по двойной связи. Открыта в 1938 г. О. Реленом при изучении влияния олефинов на процесс Фишера—Тропша. Процесс оксосинтеза относится к главным достижениям химической промышленности 20-го века.

Синтез протекает путём взаимодействия с CO и H₂ в присутствии катализатора, при температуре 100—200 °C и давлении 2-30 МПа:

${\displaystyle {\ce {RCHCH2 + CO + H2 ->[{kt}] RCH2CH2CHO + RCH(CH3)CHO}}}$.

Условия протекания процесса изменяются в зависимости от природы реагентов и катализаторов. Катализаторами служат карбонилы металлов 8-й группы периодической системы химических элементов (Co и Rh)^[1]. Наиболее распространён дикобальтоктакарбонил ${\displaystyle {\ce {[Co(CO)4]2}}}$, в присутствии которого температура процесса составляет 130 °C, а давление 30 МПа. В присутствии ${\displaystyle {\ce {Rh2(CO)9}}}$ — 100 °C и 2 МПа. В реакционной среде карбонилы образуют гидрокарбонилы, которые и участвуют в реакции^[2].

Реакция гидроформилирования является экзотермической (тепловой эффект — 320—450 кДж/моль). Процесс проводится непрерывно в колонне с встроенными теплообменниками.

Целевыми продуктами оксосинтеза являются альдегиды (пропионовый, н- и изомасляный) и спирты (н-пропанол, н- и изобутанол), которые образуются при гидрировании альдегидов^[3]. Побочными реакциями являются реакции восстановления альдегидов до спиртов, образование ацеталей, кетонов, карбоновых кислот и др. Известны способы гидроформилирования акрилонитрила с последующим получением β-аминопропионовой кислоты.

Оксосинтез является одним из важнейших процессов крупнотоннажной химии. Используется для тонкого химического синтеза, при получении пластификаторов, поверхностно-активных веществ и др.