Kurze Vorgeschichte der Essigsäureforschung

EssigsäureAuch als Essigsäure bekannt, ist eine organische Verbindung mit chemischer Formel CH3COOH. Es ist eine organische Monobasisäure und die Hauptkomponente von Essig. Reiner wasserfreier Essigsäure (Gletscher Essigsäure) ist eine farblose hygroskopische Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt von 16,6 ℃ (62 ℉). Nach der Verfestigung ist es ein farbloser Kristall. Seine wässrige Lösung ist schwach sauer und stark ätzend, stark ätzend für Metalle, und Dampf ist für Augen und Nase gereizt.

Essigsäure ist in der Natur weit verbreitet. In Obst- oder Gemüseöl existiert beispielsweise in Form von Ester hauptsächlich Essigsäure. In den Geweben, Exkreta und Blut von Tieren existiert Essigsäure in Form von freier Säure. Viele Mikroorganismen können verschiedene organische Substanzen durch Fermentation in Essigsäure umwandeln.

Kurze Vorgeschichte der Essigsäureforschung

Essigsäurefermentationsbakterien (Acetobacter) finden sich in jeder Ecke der Welt. Wenn jede Nation Wein macht, ist es unvermeidlich, Essig zu finden - es ist das Naturprodukt dieser alkoholischen Getränke, die der Luft ausgesetzt sind. Zum Beispiel gibt es in China ein Sprichwort, dass Heita, der Sohn von Du Kang, wegen der langen Brauzeit Essig bekam.

Menschen im alten Rom kochten sauren Wein in einem Bleibehälter, um einen hohen süßen Sirup namens "Sapa" zu bekommen. "Sapa " ist reich an süßem Bleizucker, nämlich Bleiacetat. Im 8. Jahrhundert konzentrierte sich Jaber, ein persischer Alchemist, konzentrierte Essigsäure in Essig durch Destillation.

Während der Renaissance wurde die Gletscher Essigsäure durch Trockendestillation von Metallacetat hergestellt. Der deutsche Alchemist des 16. Jahrhunderts, Andreas Libafius, verglich die mit dieser Methode produzierte Gletscherlecksäure mit der aus Essig extrahierten Säure. Aufgrund der Existenz von Wasser hat sich die Natur von Essigsäure seit Jahrhunderten so stark verändert, dass Chemiker zwei völlig unterschiedliche Substanzen waren. Bis der französische Chemiker Pierre Adet bewies, dass die Hauptkomponenten der beiden Substanzen gleich waren.

1847 synthetisierte der deutsche Wissenschaftler Adolf Wilhelm Herman Kolby erstmals aus anorganischen Materialien. Der Reaktionsprozess lautet wie folgt: Zunächst wird Kohlenstoffdisulfid durch Chlorierung in Kohlenstofftetrachlorid umgewandelt, dann wird Kohlenstofftetrachlorid nach einer Hochtemperatur-Zersetzung hydrolysiert und chloriert, um Trichloressigsäure zu produzieren, und schließlich wird Essigsäure durch Elektrolytussenkung erzeugt.

Im Jahr 1910 wurde der größte Teil der Gletscher Essigsäure aus dem Kohle -Teer extrahiert, der durch die Destillation von Holz erhalten wurde. Zunächst wird der Kohle -Teer mit Calciumhydroxid behandelt und dann das gebildete Calciumacetat mit Schwefelsäure angesäuert, um Essigsäure zu erhalten.

1911 wurde in Deutschland das weltweit erste Industriegerät zur Oxidation von Acetaldehyd zu Essigsäure gebaut, und dann wurde die Methode zur Oxidation von kohlenstoffarmen Alkanen zur Herstellung von Essigsäure entwickelt. [5]

1925 entwickelte die britische Celanese Company das erste Pilotgerät für Methylkarbonylierung an Essigsäure. Die Anwendung dieser Methode wurde jedoch aufgrund des Mangels an Gefäßen, die hohe Druck (200 atm oder höher) und Korrosion standhalten, begrenzt.

1963 entwickelte das Deutschland der BASF Chemical Company das erste Prozess, das für die industrielle Produktion von Essigsäure mit Kobalt als Katalysator geeignet war.

1968 reduzierte der Rhodiumkatalysator die Reaktionsschwierigkeit erheblich. Unter Verwendung eines Katalysatorsystems, das aus Rhodium -Carbonylverbindung und Iodid besteht, werden Methanol und Kohlenmonoxid in Wasser Essigsäure -Medium bei 175 ℃ und unter einem Druck von weniger als 3 MPa umgesetzt, um Essigsäureprodukt zu erhalten. Da die Aktivität und Selektivität des Katalysators relativ hoch ist, gibt es nur wenige Nebenprodukte der Reaktion. Die niedrige Druckkarbonylierung von Methanol zu Essigsäure hat die Vorteile der niedrigen Rohstoffkosten, mittelschweren Betriebsbedingungen, hoher Essigsäureausbeute, guter Produktqualität und einfacher Prozessfluss. Das Reaktionsmedium ist jedoch sehr korrosiv und erfordert die Verwendung von speziellen korrosionsbeständigen Materialien.

1970 baute die Monsanto Company of the United States ein Gerät mit diesem Prozess, so dass Rhodium Methylcarbonylierung an Essigsäure allmählich zum dominierenden Monsanto -Prozess wurde.

In den späten neunziger Jahren kommerzialisierte BP erfolgreich Cativa -katalytische Methode, die Iridium -Katalysator und verwendet ([ir (co) ψ i ψ]), das umweltfreundlicher und effizienter ist als Monsanto.