L'anidride ftalica viene prodotta industrialmente attraverso l'ossidazione catalitica di orto-xilene Utilizzando il pentossido vanadio (V2O5) come il catalizzatore. Ecco una rottura del meccanismo:
Fase 1:ossidazione da orto-xilene in acido ftalico
* Orto-xilene (C8H10) reagisce con ossigeno (O2) in presenza di V2O5 ad alte temperature (circa 350-400 ° C) e pressioni (circa 1-2 atm).
* Il catalizzatore V2O5 aiuta ad attivare la molecola di ossigeno e facilitare il processo di ossidazione.
* Due gruppi metilici (-Ch3) sulla molecola orto-xilene sono ossidati in gruppi di acido carbossilico (-COOH) che formano acido ftalico (C8H6O4).
Fase 2:disidratazione dell'acido ftalico in anidride ftalica
* L'acido ftalico formato nel passaggio 1 viene quindi disidratato riscaldandolo ulteriormente (circa 200-300 ° C).
* Questo processo rimuove una molecola di acqua (H2O) dall'acido ftalico, portando alla formazione di anidride ftalica (C8H4O3).
Reazione generale:
C8H10 + 3O2 → C8H4O3 + 2H2O
Nota:
* La reazione è altamente esotermica e produce una quantità significativa di calore.
* La presenza di un catalizzatore è fondamentale per la reazione a un ritmo ragionevole.
* La reazione viene in genere effettuata in un processo continuo con un letto fisso di catalizzatore.
* L'anidride ftalica viene quindi purificata mediante distillazione.
Metodi alternativi:
Mentre l'ossidazione catalitica dell'orto-xilene è il metodo industriale più comune, esistono altri metodi per produrre anidride ftalica. Questi includono:
* Ossidazione di naftalene :Questo metodo prevede l'ossidazione del naftalene usando l'aria in presenza di un catalizzatore di vanadio.
* reazione Diels-Alder :Questo metodo prevede la reazione dell'anidride maleica con ciclopentadiene.
Tuttavia, l'ossidazione dell'orto-xilene è generalmente preferita a causa della sua alta resa e del costo relativamente basso delle materie prime.
