Chemische Prozesse

Kommerzielles Titandioxid wird nach zwei unterschiedlichen industriellen Verfahren hergestellt: dem Sulfatverfahren und dem Chloridverfahren.

Zu den Rohstoffen für die Titandioxidproduktion gehören Naturstoffe wie Ilmenit, Leukoxen und Rutil sowie einige sehr wichtige synthetische Materialien wie Titanschlacke und synthetischer Rutil.

Seit 1965 hat die synthetische Kresolproduktion stark zugenommen und aufgrund der steigenden Nachfrage die Gewinnung aus Kohlenteer und Raffinerieätzmitteln abgelöst. Kresole werden hauptsächlich durch verschiedene Verfahren hergestellt, wie z. B. die alkalische Fusion von Toluolsulfonaten, die alkalische Chlortoluolhydrolyse, die Spaltung von Cymolhydroperoxid und die Dampfphasenmethylierung von Phenol.

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