PROPILENE
PROPILENE
. Idrocarburo insaturo di formula
peso molecolare 42,078; nelle condizioni normali di pressione e di temperatura è un gas infiammabile di odore dolciastro; liquefà a −47 °C, solidifica a −185 °C; la sua densità, a temperatura vicina a quella di ebollizione, è 0,6104. La temperatura e la pressione critica sono rispettivamente 91,85 °C e 45,5 atm. È altamente reattivo addizionando atomi o radicali agli atomi di carbonio insaturi; si combina ad es. rapidamente con il bromo, all'oscuro e a bassa temperatura, reagisce facilmente a temperatura ordinaria con gli acidi minerali e con gli agenti ossidanti, ecc.
In questo idrocarburo il doppio legame di covalenza è parzialmente polarizzato in quanto, essendo il gruppo −CH3 elettrorepellente, si determina uno spostamento di elettroni verso l'atomo di carbonio opposto a quello sul quale il radicale stesso è attaccato, rendendo così questo atomo di carbonio fortemente negativo.
Le reazioni di addizione procederanno quindi per il p. in maniera tale che i protoni si attaccheranno sempre di preferenza a questo atomo di carbonio. Questo particolare tipo di struttura oltre che rendere il composto particolarmente reattivo permette l'introduzione di atomi e di radicali in maniera orientata, facendo del propilene un materiale di partenza di primaria importanza nelle sintesi chimico-organiche.
Esso viene facilmente ricavato dalla frazione gassosa che si forma nei processi di cracking, nella quale è sempre presente in percentuali variabili dal 10 al 30%. Sottoponendo a cracking frazioni di raffineria propano-n-butano a temperatura di 435-465°C, si ottengono gas che contengono fino al 45-50% di p. Esso puo essere pure ottenuto direttamente per deidrogenazione del propano usando catalizzatori a base di ossidi di alluminio e cromo. Un'altra conveniente fonte di p. è rappresentata dalla frazione di testa ottenuta nella distillazione di olî pesanti di cracking e che contiene dal 21 al 30% di p. In genere questo gas viene prodotto insieme all'etilene in molti processi realizzati per ottenere quest'ultimo composto; la frazione gassosa contenente idrocarburi a tre atomi di carbonio è facilmente separata dalla frazione C2 e C4 per distillazione. La separazione di p. puro si può realizzare, ove occorra, operando una distillazione a pressioni dell'ordine delle 15 atmosfere.
Lo schema qui sopra riportato mostra quali siano i più importanti impieghi del p.; alcuni dei prodotti ottenuti mediante le reazioni indicate nello schema trovano impiego come tali, altri costituiscono degli intermedî per la preparazione di prodotti di largo impiego industriale.
Il più importante impiego trovato dal p. è stato, ed è tuttora, la sua trasformazione in alcole isopropilico. Essa si realizza trattando la frazione propano-propilene con acido solforico a caldo. Anche l'alogenazione con cloro ha assunto una noievole importanza; come risulta dallo schema, essa può essere effettuata a caldo o a freddo. A temperature intorno ai 450 °C si ha essenzialmente formazione di cloruro di allile che, a causa della contemporanea presenza nella molecola di un doppio legame in posizione 3-4 e dell'alogeno in posizione1, possiede una reattività circa 80 volte superiore a quella del corrispondente cloruro di n-propile. Meno importante è l'alogenazione a bassa temperatura.
L'addizione di acido ipocloroso si ottiene pure facilmente mettendo a contatto propilene con un ipoclorito alcalino. La cloridrina propilenica così formata è impiegata nella preparazione di glicole propilenico e nella produzione di resine adatte alla fabbricazione di vernici.
L'alchilazione del benzene in presenza di cloruro di alluminio anidro con p. porta alla formazione di cumene impiegato nella preparazione di benzine avio e come solvente.
Polimerizzando parzialmente il p. si ottiene il "polipropene" (C12): esso si usa come alchilante del benzene per la formazione di dodecilbenzene, largamente impiegato nella produzione di detersivi. Quando la polimerizzazione si fa avvenire in presenza di catalizzatori a base di composti organo-metallici del tipo alluminio-alchile (catalizzatore Ziegler) si ottengono polimeri lineari a elevato grado di cristallinità (polimeri isotattici), che posseggono ottime caratteristiche meccaniche anche a temperature prossime a quella di fusione (v. polimerizzazione stereospecifica, in questa App.).
Con la reazione di ossosintesi (da p., ossido di carbonio, idrogeno) sono stati ottenuti, oltre che aldeide butirrica, anche alcoli butilici e acido butirri co.
L'importanza del p. come materia prima nell'industria chimica organica va aumentando continuamente, come dimostra l'incremento di produzione verificatosi in questi ultimi anni.
Bibl.: J. Hapfel e W. H. Kappler, Propylene, in Encyclopedie of chemical technology, edita da Raymond E. Kirk e Donald F. Othmer, XI, New York 1953; L. F. Fieser e M. Fieser, Organic chemistry, 3ª ed., ivi 1956 (tr. it., Milano 1957).