ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ

СИНТЕТИЧЕСКИЙ КАУЧУК

В 1521 году географы — исследователи Мексики — на­блюдали странную игру туземцев. Эта игра заключалась в перебрасывании ногами шара, который удивительно легко отскакивал от одного играющего к другому. Мате­риал, из которого был сделан шар, назывался каучу­ком (что означает «слёзы дерева»). Это название каучук получил из-за способа его добывания: на коре дерева гевеи делают глубокий надрез; из надреза выделяется по каплям молочная жидкость латекс, которая легко загустевает при нагревании.

В настоящее время каучук имеет чрезвычайно большое значение. Достаточно сказать, что в Советском Союзе из каучука изготовляют более 30 тысяч различных предме­тов, необходимых во всех отраслях народного хозяйства. Это объясняется ценнейшими свойствами каучука: эла­стичностью, высокой прочностью, электроизоляционными свойствами, непроницаемостью для воды и газов.

Всего двадцать лет назад каучук добывался исключи­тельно из сока деревьев-каучуконосов. Такие деревья рас­тут главным образом в Южной Америке, Индонезии и на островах Малайского архипелага.

Советский Союз не имел собственных каучуковых плантаций. Каким же образом можно было удовлетворить растущие потребности страны в каучуке? Необходимо было найти путь искусственного получения каучука. В 1926 году Высший Совет Народного Хозяйства СССР объявил международный конкурс на разработку промыш­ленного способа синтеза каучука. Искусственный каучук должен был быть высококачественным, дешёвым и изго­товляться из доступного сырья, имеющегося в Советском Союзе. Победителем конкурса вышел советский химик Сергей Васильевич Лебедев.

Уже в январе 1931 года на опытном заводе были полу­чены первые 260 кг синтетического каучука (СК) по спо­собу С. В. Лебедева. Сейчас этим способом получают сот­ни тысяч тонн СК не только у нас, но и за границей.

Как же удалось решить труднейшую задачу промыш­ленного синтеза каучука?

Ещё в первой половине прошлого века было установ­лено, что каучук состоит только из углерода и водорода и что молекулы каучука огромны. Как цепь состоит из отдельных звеньев, так и молекула каучука состоит из молекул углеводорода изопрена:

2—3 тысяч. После того как было установлено строение молекулы каучука, химики попытались получить искус­ственный каучук путём уплотнения молекул простых угле­водородов. Впервые это удалось сделать в 1900 году рус­скому химику И. Л. Кондакову. Он нашёл, что жидкий углеводород состава С6Ню, называемый диметилбу - тадиеном, способен при хранении, а ещё скорее пря нагревании, превращаться в каучук. Кондаков получал диметилбутадиен из ацетона.

В первую мировую войну Германия использовала открытие Кондакова и организовала на его основе промышленное изготовление каучука. Однако каучук по­лучался плохой, и в 1918 году производство его бЬш> прекращено.

В декабре 1909 года молодой русский химик С. В. Лебе­дев нашёл, что газ, называемый дивинилом или бутадиеном (С4Н6), в присутствии металла натрия способен уплотняться (полимеризоваться) в превосходный каучук. Но для промышленного синтеза каучука нужно дешёвое сырьё, а дивинил был дорог. Когда в 1926 году был объявлен конкурс, С. В. Лебедев решил разработать дешёвый способ получения дивинила.

Напряжённая работа учёного совместно с рядом энтузиастов-сотрудников принесла блестящий успех. С. В. Лебедев разработал промышленный способ полу­чения дивинила из дешёвого сырья — этилового (винного) спирта.

Проблема промышленного синтеза каучука была раз* решена.

Это событие вызвало большое возбуждение за преде­лами нашей страны.

Нашлись скептики, которые даже не поверили сооб­щению о таком успехе. Американский изобретатель Эдис - сон писал: «Известие о том, что в Советском Союзе уда­лось получить синтетический каучук, невероятно, этого никак нельзя сделать. Скажу больше, всё сообщение — ложь; из собственного моего опыта и опыта других ясно, что вряд ли возможно получение синтетического каучука вообще».

В настоящее время дивинил получают не только из спирта, но и из газов крекинга нефти. Пионером в этой области является русский химик Б. В. Бызов. Ещё

В 1913 году он взял патент на получение дивинила из нефти.

В годы Советской власти этот путь синтеза дивинила был улучшен Н. Д. Зелинским и его сотрудниками и стал доступным для промышленного применения. Созданная в последнее время промышленность СК в США основана на этом способе получения дивинила.

Производство СК дало колоссальную экономию труда. Это видно из следующего примера. Для получения 100 ты­сяч тонн природного каучука нужно обработать 27 мил­лионов каучуконосных деревьев на площади 120 тысяч гектаров, затратив при этом работу 100 тысяч человек в течение пяти с половиной лет. Для промышленного производства такого же количества каучука достаточно труда 1500 человек в течение года.

Техника предъявляет к каучуку самые разнообразные требования. В одном случае необходима особенно большая

Прочность, в другом — высокая эластичность, в третьем — устойчивость при нагревании. И химики научились син­тезировать разные сорта каучука, удовлетворяющие различным требованиям. Молекулы всех этих каучу - ков построены в виде цепочки, но отдельные звенья этих цепочек неодинаковы. Это достигается полимеризацией дивинила с другими органическими веществами. Та­кие каучуки получили название буна-каучу - ков (по начальным буквам двух слов — бутадиен и натрий).

Советские учёные Н. Д. Зелинский и А. Л. Клебанский в 1932 году разработали синтез нового вида каучука, который содержит в своём составе 40% хлора. Это — хлоропреновый каучук.

Сущность синтеза заключается в следующем. Ацетилен под действием хлористой меди превращают в так назы­ваемый винилацетилен. Последний, присоединяя к себе хлористый водород, даёт хлоропрен:

Это — уже готовое звено молекул хлоропренового кау­чука. При уплотнении хлоропрена и образуется хлоро - преновый каучук.

Огромный размах исследований в области синтетиче­ских каучуков виден из того, что в настоящее время уже разработано синтетическое получение более 25 ООО различ­ных каучуков.