Tema 9. Productos derivados de los hidrocarburos aromáticos

Tema 9. Productos derivados de los hidrocarburos aromáticos 1
1.- Productos de transformación del benceno.
1.1- Etilbenceno
Tabla 9.1.- Distribución del consumo de benceno (en %)
USA Europa Occ. Japón
Etilbenceno (estireno) 50 49 59
Cumeno (fenol) 24 24 19
Ciclohexano 12 12 15
Nitrobenzeno 5 11 3
Anhídrido maléico - 1 2
Alquil bencenos 2 2 1
Otros (clorobenceno, ac. bencenosulfónico) 7 1 1
Uso total (10 6 Tm) 8,80 7,50 4.35
CH 2CH 3 CH=CH2 Poliestireno
CH(CH 3) 2
NO 2
[O] H 3O +
O
CH 3COCH 3 +
NH2
Nylon 66/ Nylon 6
OH
Isocianatos Poliuretanos
Antioxidantes
Colorantes azoicos
Medicamentos
Pesticidas
Alquilbencenos HC
SO3 Na Detergentes
O
O
O
Poliesteres maleicos
Aditivos para lubricantes
La alquilación del benceno se realiza según dos procesos de fabricación:
♣ en fase líquida, utilizando ácidos de Lewis (AlCl 3, BF 3 o H 3PO 4) como catalizadores.
resinas f-f
bisfenol A
E-caprolactama
pesticidas
antioxidantes
♣ en fase gaseosa utilizando soportes inertes recubiertos de un catalizador ácido (H 3PO 4) o empleando
silicatos de aluminio.
PREPARACIÓN DE ESTIRENO DESDE ETILBENCENO
catalizador: ZnO-Al2O 3-K 2CO 3
CH 2CH 3
+ CH 2=CH 2 CH2CH 3
H 2O
600 o C
CH CH 2 + H 2

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Tabla 9.2.- Uso de estireno (en %)
Mundo USA Europa Occ. Japón
Pliestireno 63 66 66 54
SBR 11 12 13 9
ABS 12 7 8 14
SAN 1 1 4
Resinas poliester 4 7 6 5
Otros 9 8 6 14
SBR: estireno-butadieno rubber; ABS: acrilonitrilo-butadieno-estireno; SAN: estireno-acrilonitrilo
1.2.1- Cumeno.
El proceso de fabricación se realiza en fase líquida, (AlCl 3) o en en fase gaseosa (H 3PO 4/SiO 2)
+ CH 2=CHCH 3
PREPARACIÓN DE FENOL DESDE CUMENO
CH(CH 3) 2
O 2
cat.
CH3 C O-OH
CH3 H 3O
CH(CH 3) 2
OH + CH 3COCH 3
Tb = 153 o C Tb = 182 o C Tb = 56 o C
Diagrama de la fabricación de fenol y acetona desde benceno

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BISFENOL A:
ALQUILFENOLES:
Tabla 9.3. Aplicaciones del fenol (en %)
Mundo USA Japón Europa Occ.
Resinas fenólicas 37 34 30 27
ε-caprolactama 15 15 - 21
Bisfenol A 32 37 42 28
Ác. adípico 2 1 - 2
Alquilfenoles 2 4 4 5
Otros* 12 9 24 17
Uso total (en 10 6 Tm) 6,1 2,15 0,61 1,65
* anilina, clorofenol, plastificantes, antioxidantes
HO (CH 2) 8-CH 3
OH + CH 3COCH 3
H 3C OH
H 3O
antioxidante para caucho intermedio para plaguicidas,
colorantes y medicamentos
1.3- Ciclohexano
+ H 2
R
R
200 o C/30 atm
Ni
HO
OH
CH3 C
CH3 Cl
Cl
OH
Cl
Cl Cl
OH
fungicida desinfectante para maderas
El ciclohexano obtenido se transforma en ciclohexanona que es un producto intermedio para acceder a los
precursores del Nylon 6 y 66: ácido adípico, hexametiléndiamina y ε-caprolactama.
1.4- Nitrobenceno.
O
aire
H
o
HOOC-(CH 2) 4-COOH
+
HNO 3
1. 2 NH 3
H 2SO 4/H 2O
HOOC(CH 2) 4COOH
NH 2(CH 2) 6NH 2
O
NH
Nylon 6
Nylon 66
2. deshidr. NC-(CH 2) 4-CN H 2N-(CH 2) 6-NH 2
H 2
NO2 + H3O H-O-NO 2 + H 2SO 4 H-O-NO 2
H
H-O-NO 2
H
+ HSO 4
NO 2 + H 2O
electrófilo
+ HSO 4

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1.5- Alquilbencenos.
1.6- Anhídrido maleico
parafinas
+ 4,5 O 2
AlCl 3
1. SO 3/aire
2. NaOH/agua
O
O
O
SO 3
Na
+ 2 CO 2 + 2 H 2O
Diagrama de la fabricación del anhídrido maleico

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2.-
Productos de transformación del tolueno.
CH 3
50%
10%
30%
10%
O 2N
CH 3
NO 2
+ CH 4
CH 3
NO 2
NO 2
NO2 H2 fase liq.
Disolvente
Aditivo para gasolina
3.- Productos de transformación de los xilenos.
3.1.-
Productos de transformación del o-xileno
CH 3
CH 3
3.2.-
Productos de transformación del p-xileno
CH 3
CH 3
3.3.- Productos de transformación del m-xileno
O
O
O
Explosivo
COOMe
COOMe
pureza > 99,99%
CH 3
NO 2
R-OH
NH 2
- Disolvente
- Aditivo para aumentar el índice de octanos de las gasolinas
Cl 2CO
COOR
COOR
CH 3
N=C=O
N=C=O
Plastificantes
R= n-alcoholes (4-11) y 2-etilhexanol
Resinas alquídicas
(poliesteres con glicerina, propilenglicol y otros)
Fibras y películas de poliester
Poliuretanos