Як отримати пропіонову кислоту

Як отримати пропіонову кислоту

У промисловості пропіонову кислоту отримують гідроксикарбоксилюванням етилену. Також вона утворюється в результаті пропіоновокислого бродіння. Пропіонова кислота є побічним продуктом багатьох процесів, що дозволяє використовувати їх для її виділення.

Пропіонову кислоту можна отримати двома способами: пропіоновокислим бродінням і гідрокарбоксилюванням етилену. Другий спосіб на даний момент вважається найпоширенішим у промисловості. Є й інші менш відомі способи отримання пропіонової кислоти, наприклад, виділення з нафти, каталітичне окислення пропіонового альдегіду, виділення в якості побічного продукту при парофазному окислення вуглеводнів з кількістю вуглецевих атомів 4-10.


Гідроксикарбоксилювання етилену

Вперше отримання пропіонової кислоти цим способом реалізувала фірма "BASF". Він характеризувався високим виходом кінцевого продукту (близько 95%), але мав цілий ряд недоліків:

1) Процес вимагав жорстких умов: тиск сягав 25-30 МПа, температура - близько 300 оС.2) Каталізаторами служили канцерогенні та сильнокорозійні речовини - карбоніл нікелю та іодоводень, відповідно. Пізніше на базі ВНИИНефтехимии цей спосіб отримання був доопрацьований. В результаті заміни агресивних каталізаторів на кобальт-піридиновий комплекс [Co (Py) 6] [Co (CO) 4] 2 стали більш м 'якими умови протікання синтезу, які тепер здійснювалися в одну стадію. Температуру знизили до 150-170 оС, а тиск - до 5-15 МПа. Недоліками цього способу стали:1) Невелике зниження виходу кінцевого продукту до 92% .2) Освіта побічного продукту діетилкетону (5-7%). Однак він має самостійне застосування. Рівняння синтезу пропіонової кислоти в одну стадію: СН2 = СН2 + СО + СН3СН2СООН

Пропіоновокисле бродіння

Пропіоновокисле бродіння здійснюється пропіоновокислими анаеробними бактеріями роду Propionibacterium. Кислота утворюється як кінцевий продукт їх життєдіяльності в результаті поглинання вуглеводів. У присутності кисню збражування не відбувається, оскільки здійснюється окислювальний процес. Спочатку бактерії переробляють вуглеводи в цілий ряд продуктів, серед яких є пропіонова кислота. Тут вона ще не кінцевий продукт. Вуглекислий газ, що утворився, фіксується і, з 'єднуючись з піровіноградною кислотою, перетворюється на щавелевоуксусну, яка потім перетворюється на бурштинову. Бурштинова кислота декарбоксилюється з утворенням пропіонової кислоти - кінцевого продукту бродіння. Скорочено схему бродіння можна написати так:3C6H12O6 → 4CH3CH2COOH + 2CH3COOH + 2CO2↑ + 2H2O + E.