Адипиновая кислота

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Адипи́новая кислота́ (гександио́вая кислота) $\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$ — 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 и эфиры адипиновой кислоты называются 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.

Получение

Промышленное получение

В промышленности адипиновую кислоту получают главным образом двухстадийным окислением циклогексана. На первой стадии (жидкофазное окисление воздухом при Шаблон:Nobr и Шаблон:Nobr получают смесь циклогексанона и циклогексанола:

$2\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{12}\underset{-\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}{\overset{\frac{3}{2}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2,\mathrm{t},\mathrm{p},\mathrm{k}\mathrm{a}\mathrm{t}:\mathrm{C}\mathrm{o}(\mathrm{C}{\phantom{A}}_{17}\mathrm{H}{\phantom{A}}_{35}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}){\phantom{A}}_2}{\to }}\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{11}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{10}\mathrm{O},$

которая разделяется ректификацией.

Циклогексанон используют для производства капролактама.

Циклогексанол окисляют Шаблон:Nobr $\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$ при Шаблон:Nobr (катализатор — метаванадат аммония $\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{V}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$); выход адипиновой кислоты при этом способе производства составляет Шаблон:Nobr

$\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{11}\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\underset{-\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}}{\overset{\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3,\mathrm{k}\mathrm{a}\mathrm{t}:\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4\mathrm{V}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3}{\to }}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$.

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:

$3\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{11}\mathrm{O}\mathrm{H}+8\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+12\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶$

$⟶3\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}-(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+4\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2(\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3+15\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O},$

$3\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{11}\mathrm{O}\mathrm{H}+4\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+16\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶$

$⟶3\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}-(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+4\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2(\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3+4\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+19\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

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 Шаблон:Nobr $\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$ при Шаблон:Nobr и давлении Шаблон:Nobr или тетраоксидом азота $\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$ при Шаблон:Nobr

$\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{12}+2,5\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{t},\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3/\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4}{\to }\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

• Окислением циклогексанона озоном или HNO₃:

$\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_{10}\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{O}{\phantom{A}}_3/\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3}{\to }\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$.

• Из тетрагидрофурана по схеме:

• Карбонилированием тетрагидрофурана в ангидрид адипиновой кислоты, из которого взаимодействием с водой получают кислоту, в качестве катализатора используется тетракарбонил никеля:

$(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4\mathrm{O}+2\mathrm{C}\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{t},\mathrm{p},\mathrm{N}\mathrm{i}(\mathrm{C}\mathrm{O}){\phantom{A}}_4}{\to }\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}_4\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$.

Применение

Адипиновая кислота — сырьё в производстве полигексаметиленадипинамида Шаблон:Nobr всей производимой кислоты), её эфиров, полиуретанов

Используется в качестве пищевой добавки E355 для придания кислого вкуса пищевым продуктам (в частности, в производстве безалкогольных напитков).

Является основным компонентом различных средств для химического удаления накипи.

Мировое производство

Мировое производство адипиновой кислоты — свыше Шаблон:Nobr (по состоянию на 2012 год).

См. также

• Кислоты
• Пищевые добавки

Литература

• Шаблон:Публикация
• Имянитов Н. С., Рахлина Е. Н. Новый способ производства адипиновой кислоты // Химическая промышленность. — 1987. — № 12. — С. 708—711.

Ссылки

• Шаблон:ВТ-ЭСБЕ