Структурная формула

Структурная формула Адипиновой кислоты Структурная формула Адипиновой кислоты

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C6H10O4

Рациональная формула: HO2C(CH2)4CO2H

Символ Элемент Атомный вес Число атомов Процент массы
C Углерод 12,011 6 49,3%
H Водород 1,008 10 6,9%
O Кислород 15,999 4 43,8%

Молекулярная масса: 146,142

Адипиновая кислота (гександио́вая кислота) НООС(СН2)4СООН — двухосновная предельная карбоновая кислота. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Образует соли, большинство из которых растворимо в воде. Легко этерифицируется в моно- и диэфиры. С гликолями образует полиэфиры. Соли адипиновой кислоты — адипинаты. При взаимодействии с NH3 и аминами даёт аммонийные соли, при дегидратации превращающиеся в адипамиды. С диаминами образует полиамиды, с NH3 в присутствии катализатора при 300—400 °C — адиподинитрил.

Получение

Промышленное получение

В промышленности адипиновую кислоту получают главным образом двухстадийным окислением циклогексана. На первой стадии (жидкофазное окисление воздухом при 142—145 °C и 0,7 МПа) получают смесь циклогексанона и циклогексанола:
2C6H123/2O2,t,p,kat:Co(C17H35COO)2→ C6H11OH + C6H10O
которая разделяется ректификацией. Циклогексанон используют для производства капролактама. Циклогексанол окисляют 40—60%-ной HNO3 при 55 °C (катализатор — NH4VO3); выход адипиновой кислоты при этом способе производства составляет ~95 %:
C6H11OH + 2O2HNO3,kat:NH4VO3→ COOH(CH2)4COOH
Перспективным способом производства адипиновой кислоты является гидрокарбонилирование бутадиена.

Лабораторные методики синтеза

Адипиновую кислоту с неплохим выходом можно получить, окисляя циклогексанол или циклогексанон оксидом хрома (VI), дихроматом калия или дихроматом натрия в присутствии серной кислоты:
3C6H11 + 8CrO3 + 12H2SO4 = 3HOOC-(CH2)4-COOH + 4Cr2(SO4)3 + 15H2O
3C6H11 + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 = 3HOOC-(CH2)4-COOH + 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 19H2O
Органическое вещество следует приливать к окислителю по каплям, поскольку при этой реакции выделяется много тепла.

Другие возможные способы получения

Адипиновую кислоту можно получить также следующими способами:

  • Окислением циклогексана 50-70%-ной HNO3 при 100—200 °C и 0,2-1,96 МПа или N2O4 при 50 °C:
    C6H12 + 2,5O2t,HNO3/N2O4→ COOH(CH2)4COOH + H2O
  • Окислением циклогексанона озоном или HNO3:
    C6H10O →O3HNO3→ COOH(CH2)4COOH
  • Карбонилированием ТГФ в ангидрид адипиновой кислоты, из которого действием H2O получают кислоту:
    (CH2)4O + 2CO + H2Ot,p,Ni(CO)4→ COOH(CH2)4COOH

Применение

Адипиновая кислота — сырьё в производстве полигексаметиленадипинамида (~90 % всей производимой кислоты), её эфиров, полиуретанов; пищевая добавка E355 для придания кислого вкуса пищевым продуктам (в частности, в производстве безалкогольных напитков). Является основным компонентом различных средств для химического удаления накипи. Используется также для удаления остаточного клеящего материала после заполнения швов между керамическими облицовочными плитками.

Мировое производство

Мировое производство адипиновой кислоты — свыше 2,6 млн т/год (по состоянию на 2012 год).