banner_tal-paġna

Sintesi ta' Dilwenti Reattivi-(Dilwenti li Jistgħu Jiġu Kkurati bl-UV b'Radikali Ħielsa)

Il-metodi ta' sinteżi għal dilwenti reattivi tal-akrilat jinkludu primarjament esterifikazzjoni diretta, transesterifikazzjoni, metodu tal-klorur tal-aċidu, katalisi tat-trasferiment tal-fażi, u esterifikazzjoni taż-żieda. Madankollu, il-maġġoranza huma prodotti permezz ta' esterifikazzjoni diretta.

(1) Esterifikazzjoni Diretta

CH₂=CHCOOH + ROH -katalist→ CH₂=CHCOOR + H₂O

  Katalisti komunement użati għall-esterifikazzjoni diretta jinkludu aċidu sulfuriku kkonċentrat, aċidu p-toluenesulfoniku, u aċidu metanesulfoniku. L-użu ta' aċidu sulfuriku kkonċentrat bħala katalist tal-esterifikazzjoni spiss iqanqal reazzjonijiet sekondarji bħal deidrazzjoni, ossidazzjoni, u awtoesterifikazzjoni tar-reattanti. Dan jiġġenera diversi prodotti sekondarji, jikkomplika l-purifikazzjoni tal-prodott u l-irkupru tal-materja prima, ifixkel il-proċessi ta' wara t-trattament, u jikkomprometti l-kwalità tal-prodott filwaqt li jikkorrodi t-tagħmir. Konsegwentement, il-PTSA jintuża predominantement fil-produzzjoni industrijali attwali minħabba l-vantaġġi tiegħu, inklużi rekwiżiti ta' dożaġġ baxx, temperaturi baxxi ta' reazzjoni, rati ta' konverżjoni għoljin, u kwalità superjuri tal-prodott. Malli titlesta r-reazzjoni, il-katalist jista' jiġi separat faċilment mill-prodott, u b'hekk jissimplifika l-fluss tax-xogħol tal-proċess. L-ilma ġġenerat matul ir-reazzjoni ta' esterifikazzjoni jitneħħa bl-użu ta' entrainer ażeotropiku (aġent deidratanti). Entrainers komuni jinkludu benżin, toluene, xylene, cyclohexane, u n-heptane, li jiffurmaw ażeotropi mal-ilma tar-reazzjoni biex iġorruh 'il bogħod. L-alkani huma għaljin u volatili ħafna; ix-xylene għandu punt ta' togħlija għoli; il-benżin għandu punt ta' togħlija relattivament baxx u volatilità għolja, li jagħmilha diffiċli biex tirkupra, u juri tossiċità għolja. Għalhekk, it-toluene ġeneralment huwa preferut bħala l-entrainer. It-toluene għandu punt ta' togħlija ta' 110°C u punt ta' togħlija ażeotropiku ilma-toluene ta' 84°C; jikkondensa faċilment waqt it-tqaxxir tas-solvent tad-distillazzjoni bil-vakwu, u jiżgura rata għolja ta' rkupru, tossiċità aktar baxxa mill-benżin, u spiża relattivament ekonomika. Madankollu, f'dawn l-aħħar snin, restrizzjonijiet regolatorji fuq solventi tas-serje tal-benżin fil-kisi, linka, u adeżivi wasslu lil ħafna manifatturi biex ineħħu gradwalment it-toluene favur entrainers ibbażati fuq l-alkani. L-inibituri tal-polimerizzazzjoni għandhom jiġu introdotti matul il-proċess ta' esterifikazzjoni biex jipprevjenu l-polimerizzazzjoni prematura tal-monomeru tal-aċidu akriliku u l-prodott akrilat li jirriżulta. L-inibituri użati b'mod komuni jinkludu komposti fenoliċi (bħal hydroquinone [HQ] u tert-butylhydroquinone [TBHQ]), komposti tal-amina (bħal phenothiazine u p-phenylenediamine), u kumplessi ta' koordinazzjoni tar-ram (bħal dimethyldiethyldithiocarbamate tar-ram u ram dibutyl dithiocarbamate), applikati jew individwalment jew bħala formulazzjoni mħallta. Għal akrilati alkiliċi ogħla, tista' tintuża esterifikazzjoni bit-tidwib. Dan il-metodu jelimina l-ħtieġa għal sustanza li tmexxi l-proċess u jnaqqas id-dożaġġ meħtieġ ta' katalisti u inibituri. Wara reazzjoni ta' rifluss f'110–120°C, titwettaq deidrazzjoni, u l-aċidu akriliku mhux irreaġixxa u l-ilma residwu fl-aħħar mill-aħħar jitneħħew permezz ta' distillazzjoni bil-vakwu, u b'hekk jinkisbu akrilati alkiliċi ogħla b'purità għolja u rendimenti għoljin.

(2) Transesterifikazzjoni

CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH

  Meta jiġu ppreparati alkilakrilati ogħla jew akrilati funzjonali permezz ta' transesterifikazzjoni, il-metilakrilat tipikament jintgħażel bħala l-materjal tal-bidu tal-alkil ester aktar baxx. Minħabba l-punt tat-togħlija baxx tiegħu (80°C), l-esterifikazzjoni trid titwettaq f'temperaturi aktar baxxi, li jtawwal il-ħin tar-reazzjoni. Barra minn hekk, il-metanol li jirriżulta jifforma ażeotropu mal-metilakrilat (punt tat-togħlija 62–63°C), li jġorr 'il bogħod ir-reattant tal-metilakrilat u konsegwentement inaqqas ir-rendiment tal-ester ogħla fil-mira. Il-metilakrilat u l-akrilati ogħla huma suxxettibbli ħafna għall-kopolimerizzazzjoni u l-omopolimerizzazzjoni, u b'hekk inaqqsu aktar ir-rendiment tal-akrilati ogħla; għalhekk, dożi akbar ta' inibituri huma ta' spiss meħtieġa. Minħabba kunsiderazzjonijiet tal-ispejjeż u kumplessitajiet ta' wara t-trattament, dan il-metodu m'għadux utilizzat kummerċjalment għas-sintesi ta' alkilakrilati ogħla u akrilati funzjonali.

(3) Metodu tal-Klorur tal-Aċidu

CH₂=CHCOOH + SOCl₂ → CH₂=CHCOCl + HCl + CO₂

CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl

  Dan il-metodu l-ewwel jirreaġixxi l-aċidu akriliku mat-thionyl chloride biex jissintetizza l-acryloyl chloride, li mbagħad jgħaddi minn reazzjoni ta' esterifikazzjoni ma' alkoħol. Ma jeħtieġ l-ebda katalisti jew entrainers. Minħabba li r-reazzjoni tipproċedi f'temperaturi baxxi, iż-żieda ta' inibituri tal-polimerizzazzjoni tiġi evitata wkoll. L-esterifikazzjoni tipproċedi kważi kwantitattivament, u tagħti purità eċċezzjonali tal-prodott. Madankollu, huwa proċess f'żewġ stadji bi spejjeż għoljin ta' produzzjoni. Ir-reazzjoni tiġġenera volumi sostanzjali ta' gassijiet HCl u SO₂, li jeħtieġu sistemi ta' tindif f'diversi stadji b'soluzzjonijiet alkalini dilwiti u ilma għall-assorbiment.

(4) Katalisi tat-Trasferiment tal-Fażi (PTC)

2CH₂=CH₃|C-COOH + Na₂CO₃ → 2CH₂=CH₃|C-COONa + CO₂ + H₂O

CH₂=CH₃|C-COONa + ClCH₂-CH₂O → CH₂=CH₃|C-COOCH₂-CH₂O + NaCl

  Il-metakrilat tas-sodju jeżisti bħala solidu, filwaqt li l-epikloroidrina hija likwidu. Fin-nuqqas ta' katalist, ir-reazzjoni bejniethom hija kajmana ħafna, u dan jeħtieġ l-użu ta' katalist tat-trasferiment tal-fażi (PTC). Katalisti tat-trasferiment tal-fażi adattati jinkludu melħ tal-ammonju kwaternarju, melħ tal-fosfonju kwaternarju, u eteri tal-kuruna. L-imluħ tal-ammonju kwaternarju huma l-aktar prevalenti, bħal cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), benzyltrimethylammonium chloride (BTMAC), u tetramethylammonium chloride (TMAC). Il-preżenza ta' umdità fis-sistema ta' reazzjoni twassal għal reazzjonijiet sekondarji; għalhekk, biex jiġi ottimizzat ir-rendiment, kemm il-materja prima kif ukoll is-sistema ta' reazzjoni għandhom jinżammu strettament anidri u niexfa.

(5) Żieda ta' Esterifikazzjoni

CH₂=R₁|C-COOH + CH₂-CH₂O-R₂ → CH₂=R₁|C-COO-CH₂-OH|CH₂-R₂

  Bl-introduzzjoni ta' ossidu tal-etilene jew ossidu tal-propilene direttament fl-aċidu (met)akriliku fil-preżenza ta' katalist, isseħħ esterifikazzjoni ta' żieda li tiftaħ iċ-ċirku, u b'hekk jiġu sintetizzati idrossi (met)akrilati (bħal HEA, HEMA, HPA, jew HPMA). sinteżi ta' dilwenti reattivi


Ħin tal-posta: 10 ta' Ġunju 2026