ПИРОЛИЗ
(от греч.
руr-огонь и lysis-разложение, распад) (термич. разложение, пирогенетич. превращение,
сухая перегонка), разложение или др. превращения хим. соединений при нагревании.
Наиб. распространение термин
"П." получил в орг. химии для обозначения высокотемпературных деструктивных
превращ. орг. соединений, сопровождающихся расщеплением соед. с образованием
продуктов меньшей мол. массы (в т. ч. простых в-в), изомеризацией, полимеризацией
или поликонденсацией исходных соед. и продуктов их превращения. С помощью П.
в пром-сти получают топлива и масла (при термическом крекинге
, висбрекинге
,
коксовании
, полукоксовании
)или сырье для нефтехим. синтеза (при П. нефтяного
сырья, пиролизе древесины
, деструкции орг. отходов).
О П. алифатич. углеводородов,
входящих в состав нефти, и механизме р-ций см. Пиролиз нефтяного сырья
. Ароматич.
углеводороды термически более стабильны, чем алифатические (кроме CH4).
Бензол при 700-750 0C образует фенильные радикалы и далее ди-фенил.
П. др. ароматич. углеводородов при 800-850 0C приводит к смеси, состоящей
из бензола, нафталина, антрацена, фенантрена и др. полициклич. ароматич. углеводородов.
Алифатич. спирты при 500-700
0C подвергаются П. с выделением H2O и образованием олефинов
(при более низких т-рах) или выделением H2 и образованием альдегидов
(при более высоких). Третичные спирты подвергаются П. легче, чем вторичные и
первичные. Фенолы стабильны до 800 0C. Напр., фенол лишь при 850-900
0C превращ. в смесь бензола, n-гидроксидифенила и дифенилового
эфира (дифенилоксида).
Продукты П. простых и сложных эфиров-преим. олефины. Этил-, пропил- и трет-бутил-ацетаты
при 500, 450 и 350 0C соотв. превращ. в уксусную к-ту и соответствующий
олефин по нерадикальному механизму. П. метилацетата с образованием CH4,
H2, СО протекает по радикальному механизму при т-рах выше 600 0C.
Продукты П. алифатич. альдегидов и кетонов-предельные и непредельные углеводороды,
СО и H2. П. ацетона при т-рах выше 550 0C-пром. способ
получения кетена. Карбоновые к-т ы при П. при достаточно низких т-рах подвергаются
преим. декарбоксилированию. Так, П. ацетоуксусной к-ты при 100 0C
приводит к ацетону, П. малоновой к-ты при 140 °С-к уксусной к-те. Строение
продуктов П. в случае дикарбоновых к-т зависит от взаимного расположения карбоксильных
групп; напр., янтарная к-та и ее гомологи образуют циклич. пятичленные ангидриды,
глутаровая к-та и ее гомологи - шестичленные. П. солей орг. к-т обычно происходит
при 300-500 0C; используется для получения ряда орг. соединений.
Напр., из формиата Na при П. (400 0C) в пром-сти получают оксалат
Na, из ацетатов Ca и Ba - ацетон. П. солей дикарбоновых к-т при 350-400 0C-способ
получения циклич. кетонов (р-ция Ружички). Осн. продукты П. алифатич. аминов-этиленовые
углеводороды и нитрилы. При т-рах выше 700 0C П. идет глубже с образованием
предельных углеводородов, HCN и N2. П. галогенсодер-жащих соед. сопровождается
выделением галогеноводо-родов и расщеплением связей С—С и изомеризацией. Алкилгалогениды
с несколькими атомами галогена превращ. в непредельные галогенсодержащие соед.;
из три- и тетрахлорметанов образуются соотв. гекса-хлорбутадиен и тетрахлорэтилен.
Ароматич. соед., содержащие атом галогена в цикле, устойчивы до 700 0C.
Галогенопроизводные бензола при П. образуют производные дифенила; напр., хлорбензол
превращ. в 4,4-ди-хлордифенил.
Пром. применение находит
также П. карбонилов металлов с образованием металлич. порошков, П. CaCO3
с образованием CaO, пирогидролиз
нек-рых неорг. солей в оксиды и др.
Лит.: Жоров Ю. M.,
Кинетика промышленных органических реакций, M., 1989; Brown R. F., Pyrolytic
methods in organic chemistry, N. Y., 1980, p. 440; Mc Craw-Hill encyclopedia
of chemistry, N. Y., 1983, p. 14-15. См. также лит. при ст. Пиролиз нефтяного сырья
. Ю. M. Жоров.
|