Chemische Prozesse

In der Chemie ist Acetylierung eine organische Reaktion, bei der eine Acetylgruppe (CH3CO-) in ein Molekül eingeführt wird. Diese Reaktion beinhaltet typischerweise die Verwendung von Essigsäure (CH3COOH) oder Essigsäureanhydrid (CH3CO)2O as das Acetylierungsmittel. Das resultierende Produkt wird Acetat genannt.

Caprolactam, der Hauptbestandteil von Nylon-6, kann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Die gebräuchlichste Methode ist die Umwandlung von Cyclohexanon in Cyclohexanonoxim durch Ammoximation oder Wasserstoffperoxidverfahren. Dieses Oxim durchläuft dann eine Beckmann-Umlagerung zu Caprolactam.

Acetylen wird auf verschiedene Weise hergestellt: Calciumcarbid-Reaktion, Teilverbrennung von Kohlenwasserstoffen, Lichtbogenprozesse, thermisches Cracken mit Wärmeträgern und als Nebenprodukt des Dampfcrackens.

Benzol wurde traditionell aus Kohle hergestellt, doch Mitte des 20. Jahrhunderts wurde Erdöl aufgrund neuer Verfahren und der gestiegenen Nachfrage zur Hauptquelle. Durch katalytisches Cracken und Reformieren von Erdölfraktionen entstehen Benzol und andere Aromaten.

Bei der Benzaldehydkondensation handelt es sich um eine chemische Reaktion zwischen Benzaldehyd und einem Aldehyd- oder Ketonmolekül mit einem α-Wasserstoff unter Bildung eines β-Hydroxyaldehyds oder -ketons. Die Reaktion wird typischerweise durch eine starke Base wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid katalysiert.

Die Herstellung von Aminoharzen erfolgt in zwei Schritten: Hydroxymethylierung und Kondensation. Unter Hydroxymethylierung versteht man die Addition von Formaldehyd an eine Aminoverbindung, beispielsweise Harnstoff, um ein Hydroxymethylderivat zu bilden. Kondensation ist die Reaktion zweier Hydroxymethylderivate zu einem größeren Molekül.

Aromatische Amine werden durch drei Arten von Reaktionen hergestellt: Reduktionen: Verwendung metallischer Elemente wie Eisen (Fe), Zink (Zn), Zinn (Sn), Aluminium (Al) oder der entsprechenden Salze; schwefelhaltige Verbindungen; elektrochemische Verfahren; und katalytische Hydrierung. Nukleophile Substitutionen: Dabei handelt es sich um den Austausch von Substituenten wie Halogen-, Hydroxyl-, Alkoxy- und Sulfongruppen. Umlagerungen und Abbauvorgänge: einschließlich Umwandlungen wie die Benzidin- und Beckmann-Umlagerung sowie die Schmidt- und Hofmann-Abbauvorgänge.

Aldehyde werden durch die allgemeine chemische Formel RCHO bezeichnet, wobei R Wasserstoff oder eine Vielzahl aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer Gruppen darstellen kann. Gemäß der IUPAC-Nomenklatur werden Aldehyde an der Endung „al“ erkannt; Viele Aldehyde werden jedoch immer noch mit ihrem gebräuchlichen Namen bezeichnet.

Die Herstellung aliphatischer Alkohole erfolgt durch verschiedene industrielle Prozesse, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind: Synthese aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff (C1) Oxo-Synthese, oft begleitet von Hydrierung der zunächst gebildeten Aldehyde (C3 – C20) Hydrierung von Aldehyden, Carbonsäuren oder Estern Aldolkondensation niederer Aldehyde mit anschließender Hydrierung der Alkenale (C3 → C6, C4 → C8, C8 → C16) Oxidation von Trialkylaluminiumverbindungen (Ziegler-Verfahren) Oxidation gesättigter Kohlenwasserstoffe Hydratisierung von Olefinen (C2–C4) Homologation von Alkoholen Hydrocarbonylierung nach dem Reppe-Verfahren Hydrocarboxymethylierung Fermentationsprozesse (C2–C5) Guerbet-Prozess

Die Nitrierungsreaktion ist ein chemischer Prozess, bei dem eine oder mehrere Nitrogruppen (NO2) durch Austausch eines Wasserstoffatoms in einen aromatischen Kern eingeführt werden. Dabei handelt es sich um eine elektrophile Substitutionsreaktion, die üblicherweise zur Modifizierung aromatischer Verbindungen durch Anbringen von Nitrogruppen verwendet wird, wodurch sich deren Eigenschaften und Reaktivität erheblich verändern können.

Bei der Friedel-Crafts-Acylierung handelt es sich um die Herstellung eines aromatischen Ketons durch die Reaktion zwischen einer aromatischen Verbindung und einem Acylierungsmittel, bei dem es sich um ein Acylhalogenid, ein Säureanhydrid, eine Säure oder einen Ester handeln kann. Diese Reaktion findet in Gegenwart eines sauren Katalysators statt.

Die Friedel-Crafts-Alkylierung aromatischer Verbindungen beinhaltet eine säurekatalysierte elektrophile Substitution, bei der eine Alkylgruppe einen aromatischen Wasserstoff ersetzt. Zu diesem Zweck werden üblicherweise verschiedene Alkylierungsmittel wie Olefine, Alkylhalogenide und Alkohole eingesetzt.