Адипиновая кислота
Адипиновая кислота
| Адипиновая кислота | |
|---|---|
 |
|
| Систематическое наименование |
гександиовая кислота |
| Традиционные названия | Адипиновая кислота, 1,4-бутандикарбоновая кислота |
| Хим. формула | C₆H₁₀O₄ |
| Рац. формула | HO2C(CH2)4CO2H |
| Состояние | кристаллическое |
| Молярная масса | 146,14 г/моль |
| Плотность | 1,36 г/см³ |
| Динамическая вязкость | 4,54 МПа·с (160 °C) |
| Т. плав. | 153 °C |
| Т. кип. | 265 (при 100 мм рт. ст.) °C |
| Т. разл. | 210-240 °C |
| Энтальпия сгорания | −2800 кДж/моль |
| Энтальпия плавления | 16,7 кДж/моль |
| Энтальпия кипения |
18,7 кДж/моль
|
| pKa | K1 3,7⋅10−5; K2 0,53⋅10−5 |
| Растворимость в воде | 1,44 г/100 г (15 °C); 5,12 г/100 г (40 °C); 34,1 г/100 г (70 °C) |
| Дипольный момент | 13,47⋅10−30 Кл·м |
| ГОСТ | ГОСТ 10558-80 |
| Рег. номер CAS | 124-04-9 |
| PubChem | 196 |
| Рег. номер EINECS | 204-673-3 |
| SMILES |
C(CCC(=O)O)CC(=O)O
|
| InChI |
1S/C6H10O4/c7-5(8)3-1-2-4-6(9)10/h1-4H2,(H,7,8)(H,9,10)
WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N
|
| Кодекс Алиментариус | E355 |
| RTECS | AU8400000 |
| ChEBI | 30832 |
| ChemSpider | 191 |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Адипиновая кислота (гександиовая кислота) HOOC(CH2)4COOH — двухосновная предельная карбоновая кислота. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот.
Образует соли, большинство из которых растворимо в воде.
Легко этерифицируется в моно- и диэфиры. С гликолями образует полиэфиры. Соли адипиновой кислоты — адипинаты. При взаимодействии с NH3 и аминами даёт аммонийные соли, при дегидратации превращающиеся в адипамиды. С диаминами образует полиамиды, с NH3 в присутствии катализатора при 500—600 °C — адиподинитрил.
Содержание
Получение
Промышленное получение
В промышленности адипиновую кислоту получают главным образом двухстадийным окислением циклогексана. На первой стадии (жидкофазное окисление воздухом при 142—145 °C и 0,7 МПа) получают смесь циклогексанона и циклогексанола:
которая разделяется ректификацией. Циклогексанон используют для производства капролактама. Циклогексанол окисляют 40—60%-ной HNO3 при 55 °C (катализатор — NH4VO3); выход адипиновой кислоты при этом способе производства составляет ~95 %:
.
Перспективным способом производства адипиновой кислоты является гидрокарбонилирование бутадиена.
Лабораторные методики синтеза
Адипиновую кислоту с неплохим выходом можно получить, окисляя циклогексанол или циклогексанон оксидом хрома (VI), дихроматом калия или дихроматом натрия в присутствии серной кислоты:
- 3C6H11OH + 8CrO3 + 12H2SO4 = 3HOOC-(CH2)4-COOH + 4Cr2(SO4)3 + 15H2O
- 3C6H11OH + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 = 3HOOC-(CH2)4-COOH + 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 +19H2O
дихромат калия использовать неудобно из-за его малой растворимости — в растворе окислителя много воды, в которой Адипиновая кислота растворяется.
Органическое вещество следует приливать к окислителю по каплям, поскольку при этой реакции выделяется много тепла.
Другие возможные способы получения
Адипиновую кислоту можно получить также следующими способами:
- Окислением циклогексана 50-70%-ной HNO3 при 100—200 °C и 0,2-1,96 МПа или N2O4 при 50 °C:
C6H12 + 2,5O2 →t,HNO3/N2O4 COOH(CH2)4COOH + H2O
- Окислением циклогексанона озоном или HNO3:
C6H10O →O3/HNO3 COOH(CH2)4COOH
- Из ТГФ по схеме:
- Карбонилированием ТГФ в ангидрид адипиновой кислоты, из которого действием H2O получают кислоту:
(CH2)4O + 2CO + H2O →t,p,Ni(CO)4 COOH(CH2)4COOH.
Свойства
Декарбоксилируется при 300—320 °C. Энтальпия сгорания (ΔH0сгор) −2800 кДж/моль.
Применение
Адипиновая кислота — сырьё в производстве полигексаметиленадипинамида (~90 % всей производимой кислоты), её эфиров, полиуретанов; пищевая добавка E355 для придания кислого вкуса пищевым продуктам (в частности, в производстве безалкогольных напитков). Является основным компонентом различных средств для химического удаления накипи.
Используется также для удаления остаточного клеящего материала после заполнения швов между керамическими облицовочными плитками.
Мировое производство
Мировое производство адипиновой кислоты — свыше 2,6 млн т/год (по состоянию на 2012 год).