page_banner

Sintesis ng mga Reaktibong Diluent-(Mga Free-Radical na Diluent na Napapagaling ng UV)

Ang mga pamamaraan ng sintesis para sa mga acrylate reactive diluent ay pangunahing kinabibilangan ng direktang esterification, transesterification, acid chloride method, phase-transfer catalysis, at addition esterification. Gayunpaman, ang karamihan ay nalilikha sa pamamagitan ng direktang esterification.

(1) Direktang Esteripikasyon

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

  Kabilang sa mga karaniwang ginagamit na katalista para sa direktang esterification ang concentrated sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, at methanesulfonic acid. Ang paggamit ng concentrated sulfuric acid bilang esterification catalyst ay kadalasang nagdudulot ng mga side reaction tulad ng dehydration, oxidation, at self-esterification ng mga reactant. Ito ay lumilikha ng iba't ibang by-product, nagpapakomplikado sa product purification at raw material recovery, nakakagambala sa mga proseso pagkatapos ng treatment, at nakakaapekto sa kalidad ng produkto habang kinakalawang ang kagamitan. Dahil dito, ang PTSA ay pangunahing ginagamit sa kasalukuyang industriyal na produksyon dahil sa mga bentahe nito, kabilang ang mababang dosage requirements, mababang reaction temperatures, mataas na conversion rate, at superior na kalidad ng produkto. Kapag nakumpleto na ang reaksyon, ang katalista ay madaling maihihiwalay mula sa produkto, na nagpapadali sa daloy ng trabaho ng proseso. Ang tubig na nalilikha sa panahon ng reaksyon ng esterification ay inaalis gamit ang isang azeotropic entrainer (dehydrating agent). Kabilang sa mga karaniwang entrainer ang benzene, toluene, xylene, cyclohexane, at n-heptane, na bumubuo ng mga azeotrope gamit ang tubig ng reaksyon upang madala ito palayo. Mahal at madaling pabagu-bago ang mga alkane; ang xylene ay may mataas na boiling point; ang benzene ay may medyo mababang boiling point at mataas na volatility, na nagpapahirap sa pagbawi nito, at nagpapakita ito ng mataas na toxicity. Samakatuwid, ang toluene ay karaniwang mas gusto bilang entrainer. Ang Toluene ay may boiling point na 110°C at water-toluene azeotropic boiling point na 84°C; madali itong namumuo habang ginagamit ang vacuum distillation solvent stripping, na tinitiyak ang mataas na recovery rate, mas mababang toxicity kaysa sa benzene, at medyo matipid na gastos. Gayunpaman, sa mga nakaraang taon, ang mga paghihigpit sa regulasyon sa mga benzene-series solvent sa mga coating, tinta, at adhesive ay nag-udyok sa maraming tagagawa na unti-unting alisin ang toluene pabor sa mga alkane-based entrainer. Ang mga polymerization inhibitor ay dapat ipakilala sa panahon ng proseso ng esterification upang maiwasan ang napaaga na polimerisasyon ng acrylic acid monomer at ang nagresultang produkto ng acrylate. Kabilang sa mga karaniwang ginagamit na inhibitor ang mga phenolic compound (tulad ng hydroquinone [HQ] at tert-butylhydroquinone [TBHQ]), mga amine compound (tulad ng phenothiazine at p-phenylenediamine), at mga copper coordination complex (tulad ng copper dimethyldiethyldithiocarbamate at copper dibutyl dithiocarbamate), na inilalapat nang paisa-isa o bilang isang pinaghalong pormulasyon. Para sa mas mataas na alkyl acrylates, maaaring gamitin ang melt esterification. Inaalis ng pamamaraang ito ang pangangailangan para sa isang entrainer at binabawasan ang kinakailangang dosis ng mga catalyst at inhibitor. Kasunod ng isang reflux reaction sa 110–120°C, isinasagawa ang dehydration, at ang hindi na-react na acrylic acid at natitirang tubig ay sa huli ay inaalis sa pamamagitan ng vacuum distillation, na nagreresulta sa mas mataas na alkyl acrylates na may mataas na purity at mataas na ani.

(2) Transesteripikasyon

CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH

  Kapag naghahanda ng mga higher alkyl acrylate o functional acrylate sa pamamagitan ng transesterification, ang methyl acrylate ang karaniwang pinipili bilang panimulang materyal para sa lower alkyl ester. Dahil sa mababang boiling point nito (80°C), ang esterification ay dapat isagawa sa mas mababang temperatura, na nagpapahaba sa oras ng reaksyon. Bukod pa rito, ang by-product na methanol ay bumubuo ng isang azeotrope na may methyl acrylate (boiling point 62–63°C), na nagdadala sa reactant na methyl acrylate at dahil dito ay nagpapababa sa ani ng target na higher ester. Ang methyl acrylate at higher acrylates ay lubhang madaling kapitan ng copolymerization at homopolymerization, na lalong nagpapababa sa ani ng higher acrylates; kaya naman, madalas na kinakailangan ang mas mataas na dosis ng mga inhibitor. Dahil sa mga pagsasaalang-alang sa gastos at mga komplikasyon pagkatapos ng paggamot, ang pamamaraang ito ay hindi na ginagamit sa komersyo para sa synthesis ng higher alkyl acrylates at functional acrylates.

(3) Paraan ng Asido Kloride

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

CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl

  Ang pamamaraang ito ay unang nagre-react ng acrylic acid sa thionyl chloride upang i-synthesize ang acryloyl chloride, na pagkatapos ay sumasailalim sa isang esterification reaction kasama ang isang alcohol. Hindi ito nangangailangan ng mga catalyst o entrainer. Dahil ang reaksyon ay nagpapatuloy sa mababang temperatura, ang pagdaragdag ng mga polymerization inhibitor ay naiiwasan din. Ang esterification ay nagpapatuloy halos sa dami, na nagbubunga ng pambihirang kadalisayan ng produkto. Gayunpaman, ito ay isang prosesong may dalawang hakbang na may mataas na gastos sa produksyon. Ang reaksyon ay bumubuo ng malaking volume ng HCl at SO₂ gases, na nangangailangan ng mga multi-stage scrubbing system na may mga dilute alkaline solution at tubig para sa pagsipsip.

(4) Katalisis ng Paglilipat ng Yugto (PTC)

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

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

  Ang sodium methacrylate ay umiiral bilang isang solid, samantalang ang epichlorohydrin ay isang likido. Sa kawalan ng isang katalista, ang reaksyon sa pagitan ng mga ito ay lubhang mabagal, na nangangailangan ng paggamit ng isang phase-transfer catalyst (PTC). Ang mga angkop na phase-transfer catalyst ay kinabibilangan ng quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, at crown ethers. Ang quaternary ammonium salts ang pinakakaraniwan, tulad ng cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), benzyltrimethylammonium chloride (BTMAC), at tetramethylammonium chloride (TMAC). Ang pagkakaroon ng kahalumigmigan sa sistema ng reaksyon ay nagti-trigger ng mga side reaction; samakatuwid, upang ma-optimize ang ani, ang mga hilaw na materyales at ang sistema ng reaksyon ay dapat na panatilihing mahigpit na walang tubig at tuyo.

(5) Pagdaragdag ng Esteripikasyon

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

  Sa pamamagitan ng direktang pagpapakilala ng ethylene oxide o propylene oxide sa (meth)acrylic acid sa presensya ng isang catalyst, nagaganap ang isang ring-opening addition esterification, na siyang nagbubuo ng mga hydroxy (meth)acrylates (tulad ng HEA, HEMA, HPA, o HPMA). sintesis-ng-mga-reaktibong-pantunaw


Oras ng pag-post: Hunyo-10-2026