Номер 1, страница 356 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 74. Промышленный органический синтез. Глава 7. Химическая технология - номер 1, страница 356.

Условие.

1. Приведите примеры процессов основного и тонкого органического синтеза.

Решение.

Решение 2.

Органический синтез в промышленности принято разделять на два основных типа: основной и тонкий. Ключевое различие между ними заключается в масштабах производства, сложности получаемых молекул, их стоимости и области применения.

Основной органический синтез (или тяжелый органический синтез) — это многотоннажное производство сравнительно простых по структуре органических веществ из доступного сырья (нефть, природный газ, уголь). Продукты основного синтеза являются либо конечными товарами массового потребления (например, полимеры), либо сырьем для других производств, включая тонкий органический синтез.

Тонкий органический синтез — это малотоннажное производство сложных по структуре, наукоемких и дорогостоящих органических соединений с высокой добавленной стоимостью. Эти вещества требуют высокой степени чистоты и обычно находят применение в специфических областях, таких как фармакология, агрохимия, парфюмерия.

Примеры процессов основного органического синтеза

- Производство этилена ($C_2H_4$) и пропилена ($C_3H_6$) путем парового крекинга (пиролиза) углеводородов. Это базовые мономеры для получения важнейших полимеров — полиэтилена и полипропилена.

- Синтез метанола ($CH_3OH$) из синтез-газа (смеси оксида углерода(II) и водорода) при высоком давлении и температуре в присутствии катализатора. Метанол является сырьем для производства формальдегида, уксусной кислоты и используется как топливо. Уравнение реакции: $CO + 2H_2 \rightleftharpoons CH_3OH$.

- Производство аммиака ($NH_3$) по процессу Габера-Боша из азота и водорода. Хотя аммиак — неорганическое вещество, этот процесс является классическим примером крупнотоннажного производства. Аммиак используется для получения азотных удобрений (мочевины), а также в синтезе капролактама (для нейлона) и аминов. Уравнение реакции: $N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$.

- Производство фенола и ацетона кумольным способом. В этом процессе бензол алкилируют пропиленом с получением кумола, который затем окисляют до гидропероксида и разлагают серной кислотой на целевые продукты — фенол и ацетон.

- Синтез уксусной кислоты ($CH_3COOH$) карбонилированием метанола (процесс Монсанто или Cativa). Это основной промышленный метод получения чистой уксусной кислоты, используемой в производстве винилацетата, ацетилцеллюлозы и как пищевая добавка.

Примеры процессов тонкого органического синтеза

- Синтез лекарственных субстанций. Это, как правило, многостадийные и сложные синтезы, требующие строжайшего контроля качества и чистоты продукта. Примеры: синтез ацетилсалициловой кислоты (аспирина) из фенола, синтез парацетамола, сложных антибиотиков (например, левомицетина) или противовирусных препаратов (например, осельтамивира).

- Производство витаминов. Например, промышленный синтез аскорбиновой кислоты (витамина C) по методу Рейхштейна, который включает как химические, так и биотехнологические стадии.

- Синтез душистых веществ и пищевых ароматизаторов. Это производство соединений со специфическими запахами для парфюмерной и пищевой промышленности. Примеры: синтез ванилина, ментола, сложных эфиров с фруктовыми запахами (например, изоамилацетата — грушевая эссенция, этилбутирата — ананасовый ароматизатор).

- Синтез органических красителей и пигментов. Например, синтез индиго ("джинсовый" краситель), ализарина, различных азокрасителей для окрашивания тканей, пластиков и других материалов.

- Создание средств защиты растений (пестицидов). Это разработка и синтез гербицидов, инсектицидов и фунгицидов, которые обладают высокой биологической активностью и избирательным действием.

Ответ: Примерами процессов основного органического синтеза являются крупнотоннажные производства таких веществ, как этилен, пропилен, аммиак, метанол, фенол, уксусная кислота. Примерами процессов тонкого органического синтеза являются малотоннажные, многостадийные производства сложных соединений: лекарственных препаратов (аспирин, парацетамол), витаминов (витамин С), душистых веществ (ментол, ванилин), красителей (индиго) и пестицидов.