求苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应的化学方程式。
苯二甲酸与乙二醇的缩聚反应的化学方程式为:
nHO-CH₂-CH₂-OH + n HOOC-C₆H₄-COOH→[—O-CH₂-CH₂-O-OC-C₆H₄-CO—]n +2n H₂O
苯二甲酸是一种白色针状结晶或粉末。可燃。低毒。该品绝大部分用于生产聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯),是聚酯纤维、薄膜、塑料制品、绝缘漆及增塑剂的重要原料,也用于医药、染料及其他产品的生产。
乙二醇又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,简称EG。化学式为(CH₂OH)₂,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6 g/kg。
乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合;其硝酸酯是一种炸药。
扩展资料:
苯二甲酸合成方法
生产方法: 工业上采用最广、最经济的生产方法,是以对二甲苯为原料的高温液相氧化法。对苯二甲酸的其他生产方法还有对二甲苯低温氧化法、苯酐转位法、甲苯氧化歧化法等。
1、对二甲苯高温氧化法对二甲苯以乙酸为溶剂,以乙酸钴-乙酸锰为催化剂,以四溴乙烷为助催化剂,于221-225℃,2.5-3.0MPa下氧化生成对苯二甲酸。对苯二甲酸在乙酸中溶解度不大,氧化产物呈泥浆状,经离心分离、干燥后即得粗对苯二甲酸。
其中最有害的杂质是对羧基苯甲醛,含量1000-5000ppm。将粗品在280-290℃、约7MPa压力下溶解于水中,然后在把催化剂存在下进行加氢处理,除去对羧基苯甲酸,经结晶、过滤、洗涤、干燥,即得纤维级对苯二甲酸。
2、对二甲苯低温氧化法原料对二甲苯在醋酸溶剂中,以醋酸钴(或醋酸锰)及溴化物为催化剂,以三聚乙醛为氧化促进剂,在100-130℃温度和3MPa压力下,用空气一步低温氧化,反应产物用醋酸洗涤,然后干燥得产品对苯二甲酸。
参考资料来源:百度百科——苯二甲酸
参考资料来源:百度百科——乙二醇
(一)对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应生成聚酯纤维,反应方程式为:,
答案为:;
(二)(1)由结构简式可知化合物Ⅰ中含有7个C、6个H、3个O,则分子式为C7H6O3,化合物Ⅰ含有酚羟基和羧基,都具有酸性,能与NaOH发生反应,则1mol化合物Ⅰ最多可与2molNaOH反应,
故答案为:C7H6O3;2;
(2)由物质I、Ⅱ的结构可知,反应①发生取代反应,同时还生成HBr,化学方程式为:CH2=CH-CH2Br+
| △ |
故答案为:CH2=CH-CH2Br+
| △ |
(3)化合物I的同分异构体,能发生银镜反应,说明应含有-CHO,也可以是甲酸形成的酯基,苯环上一溴代物只有2种,说明只有两种不同的位置,结构应对称,若侧链为-OH、-OOCH,处于对位,侧链可以为1个-CHO、2个-OH,三个基团相邻,且-CHO在两个羟基之间,或者三个基团处于间位,符合条件的同分异构体有:、、,
故答案为:、、;
(4)A.化合物Ⅱ含有氯原子、氧原子,不属于烃,故A错误;
B,化合物Ⅱ含有醚键、酰氯结构,能与乙醇反应,故C错误;
C.化合物Ⅱ含有碳碳双键,可以发生加聚反应,故C正确;
D.化合物Ⅱ含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;
故答案为:CD;
(5)由Ⅲ、Ⅳ的结构可知,Ⅲ中氯原子被取代生成Ⅳ,反应③的反应类型是:取代反应;
化合物与Ⅲ发生取代反应生成脱去1分子HCl,而生成,
故答案为:取代反应;.
涤纶聚酯由对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成,遵循线形缩聚的普遍规律。生产涤纶聚酯,先后发展有酯交换法和直接酯化法两种合成技术。
(1)酯交换法或间接酯化法
这是传统生产方法,由甲酯化,酯交换,终缩聚三步组成,甲酯化的目的是便于对苯二甲酸二甲酯精制提纯。
①甲酯化 对苯二甲酸与稍过量甲醇反应,先酯化成对苯二甲酸二甲酯。蒸出水分,多余甲醇,苯甲酸甲酯等低沸物,再经精馏,即得纯的对苯二甲酸二甲酯。
②酯交换 190~200℃下,以醋酸镉和三氧化锑作催化剂,使对苯二甲酸二甲酯与乙二醇(摩尔比约1:2.4)进行酯交换反映,形成聚酯低聚物。馏出甲醇,使酯交换充分。
③终缩聚 在高于涤纶熔点下,如283℃,以三氧化锑为催化剂,使对苯二甲酸乙二醇酯自缩聚或酯交换,借减压和高温,不断馏出副产物乙二醇,逐步提高聚合度。
甲酯化和酯交换阶段,并不考虑等基团数比。终缩聚阶段,根据乙二醇的馏出量,自然的调节两基团数的比,逐步逼近等物质的量,略使乙二醇过量,封锁分子两端,达到预定聚合度。
(2)直接酯化法
对苯二甲酸提纯技术解决后,这是优先选用的经济方法。对苯二甲酸与过量乙二醇在200℃下先酯化成低聚合度(如X=1~4)聚对苯二甲酸乙二醇酯,而后在280℃下终缩聚成高聚合度的最终聚酯产品(n=100~200),这一步与间接酯化法相同。
随着缩聚反应程度的提高,体系粘度增加。在工程上,将缩聚分段在两反应器内进行更为有利。前段预缩聚:270℃,2000~3300Pa。后段终缩聚:280~285℃,60~130Pa。
聚酯属于高分子化合物。是由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)经过缩聚产生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其中的部分PET再通过水下切粒而最终生成。
聚酯,由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET),习惯上也包括聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT)和聚芳酯等线型热塑性树脂。是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。也可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。
聚酯包括聚酯树脂和聚酯弹性体。聚酯树脂又包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT))和聚芳酯(PAR)等。聚酯弹性体(TPEE)一般由对苯二甲酸二甲酯、1,4-丁二醇和聚丁醇聚合而成,链段包括硬段部分和软段部分,为热塑性弹性体。
pta和乙二醇都为聚酯原料,工艺生产比例为0.855和0.335,相互替代性非常弱。两者的下游基本是一致的,需求侧的影响趋同。差异性在供给端,PTA为芳烃路线,关注的是PX价格,乙二醇是烯烃路线,关注的是乙烯价格。 所以两者是成比例互补关系。总体相关性比较强。
扩展资料
聚酯生产方法:
1、直接酯化缩聚法:
该法用高纯度对苯二甲酸(PTA)与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯,然后进行缩聚反应。该法的关键是解决PTA与乙二醇或1,4-丁二醇的均匀混合,提高反应速度和制止醚化反应。
2、环氧乙烷法
该法直接用环氧乙烷与 PTA反应生成对苯二甲酸双羟乙酯,再进行缩聚反应。其优点是可省掉环氧乙烷合成乙二醇的生产工序,设备利用率高,辅助设备少,产品也易于精制。缺点是环氧乙烷与 PTA的加成反应需在2~3MPa压力下进行,对设备要求苛刻,因而影响该法的广泛使用。
聚酯产品应用
纤维级聚酯切片用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝,是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料,涤纶作为化纤中产量最大的品种,占据着化纤行业近80%的市场份额,因此聚酯系列的市场变化和发展趋势是化纤行业关注的重点。
同时聚酯还有瓶类、薄膜等用途,广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域,其中包装是聚酯最大的非纤应用市场,同时也是PET增长最快的领域。可以说聚酯切片是连接石化产品和多个行业产品的一个重要中间产品。
聚酯在国内发展状况
随着中国经济的迅速发展,国内对聚酯切片的表观消费量迅速增长。
中国的聚酯产能迅速发展。2004年世界石油价格的波动引发国际原料市场行情的变化,而中国聚酯原料产业的发展严重滞后于下游产业,国内聚酯原料市场进口的依存度很高,受此影响2004年聚酯系列行情完全被聚酯原料的走势主导,在成本推动下呈现持续攀涨态势。
在全年上涨的同时,石化行业下游价格传导趋弱的特征使聚酯行业的效益大幅下滑,涤纶纤维更是临近亏损边缘,聚酯产业进入行业洗牌的低迷期。
在此市场状况下 ,生产企业犹其需要产业的宏观、微观分析,需要对国际国内的生产、销售、市场竞争、市场格局、国际贸易等方面进行研究调查,以制定相应的战略和发展计划。
扩展资料来源:百度百科—聚酯
扩展资料来源:人民网—聚酯产业链:跌跌不休,摸到底部了么?
PTA生产工艺过程可分氧化单元和加氢精制单元两部分。原料对二甲苯以醋酸为溶剂,在催化剂作用下经空气氧化成粗对苯二甲酸,再依次经结晶、过滤、干燥为粗品;粗对苯二甲酸经加氢脱除杂质,再经结晶、离心分离、干燥为PTA成品。
粗对苯二甲酸的提纯方法:包括如下步骤,将粗对苯二甲酸烘干,球磨,筛分,使粒径达到1~5μm,在60℃-100℃的温度下,浸渍于水中,搅拌,澄清、然后撇水,最后离心分离,80℃-105℃烘干,获得纯对苯二甲酸。所说的粗对苯二甲酸为碱减量废水经酸析后的沉淀物,杂质的干基重量含量为15%-18%。
精对苯二甲酸(PTA)工艺的主要专利厂商是BP-Amoco、Dupont-ICI和三井油化等公司,经多年发展,上述三公司技术大同小异、各有特点,水平不相上下。世界采用BP-Amoco工艺的PTA装置生产能力总计达717.6万t/a,Dupont-ICI工艺为349.5万t/a,三井油化工艺为102.5万t/a。,4-C6H4( COOH )2。无色晶体。300℃ 以上即升华。在水中溶解度极小 ,溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺。由于它溶解度小和熔点高,提纯困难。
对苯二甲酸在工业上由对二甲苯经硝酸氧化,或在钴盐催化下经空气氧化制得。利用苯甲酸钾或邻苯二甲酸钾,在镉或锌催化剂和二氧化碳存在下进行重排反应,也可生产对苯二甲酸。
用途:对苯二甲酸及其二甲酯主要用于与乙二醇缩聚形成聚酯,由它制造的合成纤维商品名为涤纶。聚酯也可制成薄膜或注塑成形,广泛用于电子和汽车制造业。对苯二甲酸还可用于制造除草剂和粘接剂等。
精对苯二甲酸(PTA)是重要的大宗有机原料之一,其主要用途是生产聚酯纤维(涤纶)、聚酯薄膜和聚酯瓶,广泛用于与化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面,与人民生活水平的高低密切相关。
PTA的应用比较集中,世界上90%以上的PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其它部分是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其它产品的原料。