ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКОИ КАМФАРЫ

§ 15. ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКОИ КАМФАРЫ

Камфара C10H16O — кетон терпенового ряда; внешне камфара — белое кристаллическое вещество с характерным запахом. Ее молекулярная масса 152,23; температура плавления 178,5—179,5 °С, температура кипения 207,4—209,1 °С; плотность 995 кг/м3. Камфара малорастворима в воде (примерно 1 г/л) и хорошо растворима в большинстве органических растворителей.
Камфара входит в состав многих эфирных масел (шалфей, розмарин) и, следовательно, довольно широко распространена в природе. Но особенно богаты камфарой все части дерева камфарного лавра, произрастающего в Японии и Китае. Технология производства камфары из камфарного лавра заключается в отгонке ее острым паром из измельченной древесины, корней и листьев.

Первоначально камфара использовалась в медицине для инъекций при упадке сердечной деятельности, в качестве мазей и спиртовых растворов для растираний при простудных заболеваниях. В быту камфара используется как антисептик и ядохимикат в борьбе с молью.

В 70-е годы прошлого столетия было установлено, что камфара хорошо растворяет нитроклетчатку, причем образующийся твердый раствор обладает термопластическими свойствами, хорошо окрашивается и механически обрабатывается. Новый материал, получивший название целлулоида, быстро нашел применение в технике и быту. Из целлулоида различной расцветки изготовляют отделочные материалы, предметы домашнего обихода, детские игрушки. Эти изделия прочны, изящны и гигиеничны.

На основе целлулоида получают кинопленку, небьющееся стекло «триплекс», нитроцеллюлозные лаки. Применяется камфара в качестве флегматизатора и в производстве бездымных порохов.

Мировое производство камфары в настоящее время составляет 7000—9000 т в год. На долю Советского Союза падает примерно одна треть ее мирового производства. Камфару производят трех видов: естественную из камфарного лавра (Япония, Тайвань), из пихтового масла (СССР, Корейская Народно-Демократическая Республика) и камфару на основе скипидара (СССР, ГДР, ФРГ, Индия, Великобритания, США).

В зависимости от способа производства камфары она бывает оптически деятельной или рацемической. Так, камфара, полученная из камфарного лавра, имеет d-форму с углом вращения плоскости поляризации +46,5°; камфара, полученная из пихтового масла, имеет /-форму с углом вращения —44°; а камфара, полученная синтезом на основе скипидара, является рацемической смесью d- и /-форм с углом вращения ±1,5°.

Над синтезом камфары на основе скипидара работали многие ученые мира. Было предложено несколько технологических схем, но все.они имели общий недостаток — большие удельные нормы расхода сырья, что делало их неконкурентоспособными с производством естественной камфары из камфарного дерева.

Промышленный способ производства синтетической камфары, распространенный во всех странах мира, был разработан в 30-е годы в СССР В. Е. Тищенко, Г. А. Рудаковым, С. Я. Коротковым. В основе этого способа лежит реакция каталитического превращения — изомеризация непредельных углеводородов в присутствии алюмосиликатных катализаторов, открытых Л. Г. Гурвичем. В. Е. Тищенко и Г. А. Рудаков связали изомери-зационные превращения а-пинена, содержащегося в скипидаре, с кислыми свойствами алюмосиликатных катализаторов. Последние позднее уступили место другим, более эффективным катализаторам, позволяющим значительно повысить выход камфена. В настоящее время в СССР и других странах в качестве катализатора применяется двуокись титана.