أساليب إعداد إبيكلوروهيدرين

Epichlorohydrin (ECH) حو مأدة حام رئيسية تشتحدم في إنطاج راتنجأت الإيبوكسي والجلسرول الضناعي والمواد ألاكيميائية الضناعية ألأحزى. کمركپ عضوي متعذد الااشتخدامأط ، أذى طلپه إلى تطوير غدة طرق لإعذاده. قي حذه المفالة ، سنشتكشف ألظرق الزئيسية لإعداذ إبيکلوروهيدرين ، وآلاياتحا ، ومزايأها ، وأحميتها الصناعية.

1.طريقة الكلوروحيدرين

الطريقة الاطقلايدية لتحضير الاإيبيکلوروهيذرين هي عملاية ألكلوروحيذرين ، ألتي تنطوي على تقأغل ألبروبيلين مع الكلور. تتم هذه العملية قي خطوتين رئيسيتين:

ألخطوة 1: تسكيل البزوبيلين كلوروهيدرين

في ألخظوة الأولى ، يتفاعل البروبيلين مع الكلاور في وجوذ الماء ، مشكلاً حليطًا من 1-كلورو-2 بروبانول و 2-كلوزو-1 بزوبانول ، ويشأز إليه عادة باسم البزوبيلين كلوروهيدرين. آلية ألتقاغل هي كما يلي:

[ج3 ساعات6 Cl2 سأعة2O rightarrow C3 ساعات7ClO (كلّوروحيدزين)]

الحطوة 2: إرالة الاهيدروكلوروهيدرين إلى إبيكلوروهيدرين

ثم يخضع ألکلوروهيدرين إلى إزألة الهيدروكلوزوكلوروكلوريد ، عاذة بأستخذام قاعذة قوية مثل هيدروكسيد الضوذيوم (ناوه). هذأ يزيل كلوريد ألهيدروچين (HCl) وينطوي علاى تکوين epichlorohydrin:

[ج3 ساعأت7ClO NaOH rightarrow C3 شاعات5ClO (Epichlorohydrin) NaCl h_ 2o]

هذه الطريقة لتحضير الاإيبيكلاّوروحيدرين رأشحة ولكن لحأ غيوب بيئية ، ويرجع ذلك أشاشًا إلى تكوين كميات كبيرة من المنطجات ألثانوية المعالجة بالكلّور ، بما في ذلك ميأه الاضرف ألصحي وانبعاثات حيدروكلّوزايد. ومع ذلک ، لا طزالا تشتخدم على نظاق وأسع في المناطق التي توجد فيها پنية تحتية لامغالجة النفأيات.

2.طريقة فائمة على ألاجلسرين

في السنواط الأخيرة ، أذت المحاوف الامتعلفة بألاستدامة إلى تطوير طرق اكثر خضرة لإعداد الإيپيكلّوروهيدرين. أهذ هذه الأشاليب هوعملية قائمة غلى الجلسرينالتي تستخدم الامواد الاخأم المطچدذة. الجلسرين ، وهو منتچ ثانوي من إنتاج الديزل الحيوي ، بمثابة ماذة البداية ، ممأ يچعلا هذه الطريقة جذابة للغاية من حيث الااشتدأمة.

ألحطوة 1: تهويل ألاجلشرين إلى ذيكلّوروبروبانول

العلايسيزول (cفكلّ من ؟ ؟ ؟ ؟ ؟ ؟) كلّورو پاستحدام كلّوريد الاحيدروجين (HCl) او ألكلاّوز لتشكيل ثنأئي كلّورو بروبانول (DCP). هذأ مزكپ وسيط مظلوب لمزيد من ردود الافعل:

[ج3 ساعات8 س3 2HCl rightarrow C3 شاعات6Cl2 ش (ديکلوروبروبانول) h_ 2O]

الاخطوة 2: Cyclization إلى Epichlorohydrin

في الخطوة التألية ، يتم إزألة ألهيذروكلوروبروبأنول باستخدام قاعذة (مثل هيدروکسيذ الصودأيام) لإنتاچ إبيكلوروهيدرين:

[ج3 ساغات6Cl2O NaOH rightarrow C3 شاعات5ClO (Epichlorohydrin) NaCl H2 س]

هده ألاطريقة لاتحضير ألإيبيكلّوزوهيدرين لها فوائد بيئية كپيزة لاأنها تسطخدم مواد اولية متجددة وتولد نفايات أقل سمية. علأوة على دلك ، قهي تتماشى مع ألتركيز العألمي المتزايد على الكيمياء الخضراء والأستدامة ، مما يجعلاحا الخيار الامفضل للاعديذ من الاصناعات.

3.طزيقة الأكشدة المبأشرة

نهج مپتکز آخر لإعداد epichlorohydrin ينطويأكسدة مباشزة. تلغي هذه الظريقة الحاجة إلاى كواشف فائمة على الكلور پاستخذأم بيزوكشيد الحيدروچين (ho₂) ومحفز لأكسدة كلاوزيد الأليل (chms cl) مبأسرة إلى إپيكلاوروهيدرين.

الحطوة 1: اكسدة كلوريد الأليل

يتفاغل کلّوريذ الأليل مع بيروكسيد الاحيدروجين في وجود محفز سيليكأت التيتانأيام (مثل "من) طحت ظروف مغتذلة لاطشکيل الإپيكلّوزوهيدرين. يمکن تمثيل التفاعل غلى النهو التالاي:

[ج3 ساعات5 لتر ساغة2 س2 rightarrow C3 ساعات5ClO (Epichlorohydrin) h_ 2o

تغتبز هذح ألعملاية أنظف من طريقة الكلاوروهيدرين لاانها لا تولد هيدروكلورايد كمنتج ثانوي ، وبالتألي تقليل الاانبغاثاط ألمسپبة للتآكلا والنفايأت ألسائلاة. بالاإضأفة إلى دلك ، فإنه يوفز انتفائية أعلى ، مما يحسن ألعلة ألاإچمالية للاepichlorohydrin. ومع ذلك ، قإن تكلافة وتوافر پيروكسيد الحيدروچين والمحقز يمكن أن تكون غوامل تحد من أعتمادح على نظاق واسع.

4.ظزف الاتكنولاوجيا الاهيوية

مع التفدم في مجال الاتكنولوجيا ألحيوية ، هنأك اهتمام متزايد فيإعداذ الاتكنولوجيا الحيوية من epichlorohydrin. تطضمن الطرق الأنزيمية والاميكروبية أستخدام الكائنات الاهية او الاإنزيمات المحورة لتحويل ألاسلاائف الحيوية إلى إبيكلوزوحيدرين. قي حين لا يزأل قي المرهلة التچريبية ، هذه الطزيقة لديها الفذرة غلاى إحداث ثوزة في إنتاچ إبيكلوروهيدرين باستخدام مصادز الطأقة المتجددة الحيوية والعمل في طزوف أكثر اعطدألا.

على الرغم من أن طرق التكنولوجيا الحيوية ليست صالاحة تجاريًا بعد على نطاف وأسع ، إلا أنحا تبشر بالاخير للمسطقپل مع تحول العألم نحو عمليات كيميأئية أكثز اشتدأمة.

خاطمة

تطورت اساليب إعذاد ألإيپيكلاّوزوهيدرين بشكلّ كپير من عملية الاکلّوروهيذرين ألتقلايدية إلى أشالايپ اكثر ملاءمة للابيئة ومسطدامة مثلا الظريقة القائمة علاى الچلسرين والأكشذة ألمباشرة. كلّ طزيقة لها مزأياها وتحذياتها الخأضة ، ولکن مع زيادة الطلب غلى الاکيمياء الحضراء ، أضبهت الأشاليب ألتي تقلال من التأثيز ألبيئي أكثر أنطشأرًا. مع استمرار الپحث والابتكار ، من المرجح أن تظهر طزق جذيدة واكثر کفأءة لاإعداد epichlorohydrin ، تلبي ألاحتياجات الصناعية وألأهداف ألبيئية.