hidroformilacion
Páginas: 20 (4901 palabras)
Publicado: 1 de diciembre de 2013
PROCESO DE HIDROFORMILACIÓN
I.-Desempeño y Fundamentación:
a) Hidroformilación de olefinas
La hidroformilación o síntesis-oxo es un proceso empleado en la gran industria para la obtención de aldehídos a partir de olefinas, monóxido de carbono e hidrógeno.
El fundamento de la reacción fue descubierto en 1938 por O. Roelen en la Ruhrchemie, cuando observó, al hacer reaccionaretileno con CO y H2 a presiones y temperaturas elevadas, con catalizadores que contenían cobalto y torio, que se formaba aldehído propiónico. La hidroformilación se desarrolló con relativa rapidez en los años siguientes, hasta llegar a ser un proceso industrial para la fabricación de alcoholes detergentes con longitudes de cadena de C12 hasta C14, de forma que ya en 1945 entró en funcionamiento laprimera instalación de síntesis-oxo con una producción anual de 10 000 toneladas.
Mientras tanto, la hidroformilación ha alcanzado en todo el mundo una sorprendente importancia. La capacidad mundial de todos los productos de hidroformilación llegó a mitad de 1977 a los 4,1 millones de toneladas al año, con un pronóstico de aumento para los próximos años hasta los 6,5 millones de toneladas. Laolefina más importante empleada como producto de partida es el propeno, que da como productos finales más significativos el n-butanol y 2-etilhexanol. El foco de las actividades de hidroformilación está en Europa occidental, con el 53% de la capacidad mundial (30% América del Norte, 10% Asia, 5% Europa oriental, 1% Australia, 1% América latina).
La Alemania Federal aportó, en 1977, 1,1 millones detoneladas de productos oxo. Los productores son la BASF, RCH (Ruhrchemie) y Hüls.
b) Fundamentos químicos de la Hidroformilación
La hidroformilación se puede realizar con un gran número de olefinas de cadena lineal o ramificada con enlaces dobles terminales o internos. Prácticamente tienen importancia, como productos de partida, las olefinas con 2 hasta con 20 átomos de carbono. Lahidroformilación produce, de forma característica, siempre mezclas de aldehídos isómeros excepto el etileno que da en principio sólo propionaldehído- a causa del enlace del grupo carbonilo a uno u otro de los átomos de carbono del enlace doble:
En la mezcla de isómeros el n-aldehído predomina sobre el i-aldehído.
Además, el curso de la hidroformilación está influido por la estructura ymagnitud molecular de la olefina empleada. Aun cuando el oxo-aldehído obtenido, puede, en cambio, el doble enlace interno emigrara una posición terminal, por lo que pueden aparecer otros componentes en la mezcla de aldehídos. Si se procede con suficiente temperatura y tiempo de permanencia, el equilibrio de los isómeros sobre el catalizador de hidroformilación se establecerá por completo (posiciónterminal del doble enlace), por lo cual los isómeros de doble enlace de esta olefina pueden proporcionar el mismo oxo-aldehído.
Además, las ramificaciones en las olefinas, en general, disminuyen la velocidad de reacción y especialmente cuando la ramificación se encuentra en el átomo de carbono del doble enlace.
La ramificación a ambos lados del doble enlace puede dificultar fuertemente lahidroformilación como en el caso del 2,3-dimetil-2-penteno.
La hidroformilación es fundamentalmente una reacción homogénea catalizada y como tal transcurre a elevadas presiones y temperaturas (en su mayoría 200 hasta 450 bars y 100-200ºC).Como catalizadores se utilizan combinaciones o complejos de Co, Rh o Ru, cuya actividad y selectividad se pueden modificar con ligandos aminados o fosfinados.II.-Reacciones del Proceso del n-Butiraldehído
En los procesos industriales se emplean preferentemente compuestos de Co que comparativamente son más baratos y tienen gran actividad.
En el transcurso de la reacción, el hidruro de cobaltotetracarbonilo se transforma en hidruro de cobaltotricarbonilo, con un espacio de coordinación libre que ocupa después la olefina por formación de un...
I.-Desempeño y Fundamentación:
a) Hidroformilación de olefinas
La hidroformilación o síntesis-oxo es un proceso empleado en la gran industria para la obtención de aldehídos a partir de olefinas, monóxido de carbono e hidrógeno.
El fundamento de la reacción fue descubierto en 1938 por O. Roelen en la Ruhrchemie, cuando observó, al hacer reaccionaretileno con CO y H2 a presiones y temperaturas elevadas, con catalizadores que contenían cobalto y torio, que se formaba aldehído propiónico. La hidroformilación se desarrolló con relativa rapidez en los años siguientes, hasta llegar a ser un proceso industrial para la fabricación de alcoholes detergentes con longitudes de cadena de C12 hasta C14, de forma que ya en 1945 entró en funcionamiento laprimera instalación de síntesis-oxo con una producción anual de 10 000 toneladas.
Mientras tanto, la hidroformilación ha alcanzado en todo el mundo una sorprendente importancia. La capacidad mundial de todos los productos de hidroformilación llegó a mitad de 1977 a los 4,1 millones de toneladas al año, con un pronóstico de aumento para los próximos años hasta los 6,5 millones de toneladas. Laolefina más importante empleada como producto de partida es el propeno, que da como productos finales más significativos el n-butanol y 2-etilhexanol. El foco de las actividades de hidroformilación está en Europa occidental, con el 53% de la capacidad mundial (30% América del Norte, 10% Asia, 5% Europa oriental, 1% Australia, 1% América latina).
La Alemania Federal aportó, en 1977, 1,1 millones detoneladas de productos oxo. Los productores son la BASF, RCH (Ruhrchemie) y Hüls.
b) Fundamentos químicos de la Hidroformilación
La hidroformilación se puede realizar con un gran número de olefinas de cadena lineal o ramificada con enlaces dobles terminales o internos. Prácticamente tienen importancia, como productos de partida, las olefinas con 2 hasta con 20 átomos de carbono. Lahidroformilación produce, de forma característica, siempre mezclas de aldehídos isómeros excepto el etileno que da en principio sólo propionaldehído- a causa del enlace del grupo carbonilo a uno u otro de los átomos de carbono del enlace doble:
En la mezcla de isómeros el n-aldehído predomina sobre el i-aldehído.
Además, el curso de la hidroformilación está influido por la estructura ymagnitud molecular de la olefina empleada. Aun cuando el oxo-aldehído obtenido, puede, en cambio, el doble enlace interno emigrara una posición terminal, por lo que pueden aparecer otros componentes en la mezcla de aldehídos. Si se procede con suficiente temperatura y tiempo de permanencia, el equilibrio de los isómeros sobre el catalizador de hidroformilación se establecerá por completo (posiciónterminal del doble enlace), por lo cual los isómeros de doble enlace de esta olefina pueden proporcionar el mismo oxo-aldehído.
Además, las ramificaciones en las olefinas, en general, disminuyen la velocidad de reacción y especialmente cuando la ramificación se encuentra en el átomo de carbono del doble enlace.
La ramificación a ambos lados del doble enlace puede dificultar fuertemente lahidroformilación como en el caso del 2,3-dimetil-2-penteno.
La hidroformilación es fundamentalmente una reacción homogénea catalizada y como tal transcurre a elevadas presiones y temperaturas (en su mayoría 200 hasta 450 bars y 100-200ºC).Como catalizadores se utilizan combinaciones o complejos de Co, Rh o Ru, cuya actividad y selectividad se pueden modificar con ligandos aminados o fosfinados.II.-Reacciones del Proceso del n-Butiraldehído
En los procesos industriales se emplean preferentemente compuestos de Co que comparativamente son más baratos y tienen gran actividad.
En el transcurso de la reacción, el hidruro de cobaltotetracarbonilo se transforma en hidruro de cobaltotricarbonilo, con un espacio de coordinación libre que ocupa después la olefina por formación de un...
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