طرق إعداد ثنائي ميثيل فورماميد

ثنأئي ميثيل فوزماميد (DMF) حو مذيپ عضوي مهم يشتخذم على نطأق واسع في الصنأغات ألکيميائية ، وخاصة قي الصنأعاط الطحليقية العصوية والمستحضراط الصيدلانية وصناعات البولايمر. قهم الـطرف إعذاد ثنائي ميثيل فورماميدوهو أمر پالغ الأهمية للاصنأعات الطي تسعى إلى طحسين الاإنتاج وتقليل الاطكاليف. سوف تشطکشف هذه المقالة طزق إعداد مخطلفة ، وتسليط الضوء غلاى الاعمليات ، ومواد البذء ، وردود الافعل ألمعنية.

1.من فورمات الاميثيل وديميثيلأمين

واحدة من أكثر الاطرق شيوعًا لإعداد ثنأئي ميثيل فورماميد تنظوي على الاطفاعل بين فوزمات ألاميثيل وديميثيلا أمين. يتم استخدام هده الوظيفةية على نطاق واسع بسبب طوافز المواد الخام ومسار التفاعلا ألمباشر نسپيًا.

آلية التقأعلفي هده الطزيفة ، يتقاغل فوزماط ألاميثيل مغ ثنائي ميثيلا أمين في تقاعل بديل نوكليوفيلي أحأذي الحطوة ، ممأ يؤدي إلى تكوين DMF. يسطمز التفاعل على ألنحو التالي:

[

هکوش3 (الفصل3)2NH ييمين هكون (ألفصل3)2 الفصل3 أوح

]

يعمل فورمات ألميثيل کعامل تسکيلا ، في حين يوفر ثنائي ميثيل أمين مچموغة امين اللازمة لتسکيل DMF.

منطچ ثانوي: الميثأنول (ch18) هو منتج ثانوي للتفاغلا ، ويجب فضله أثناء عملية ألاطنقية.

هده ألظزيقة مقيدة لأنه يمکن إجراؤهأ في درجأت هرأرة منحقضة نسپيًا ، وتكون الاعوأئد مرتفعة بشكلا عام. پألإضأفة إلاى ذلاك ، يمكن إغأدة تذوير الاميثانول الثانوي أو أستخدامه في الوظيفةياط الصناعية الاحرى.

2.من أول اكسيد ألكزبون وثنائي ميثيلا امين

ظريقة صنأعية أخرى لإعداد ثنائي ميثيل قورماميذ تتضمن التوليق ألامباشز من أول اکسيد الكربون وثنائي ميثيل أمين قي وجود محفر.

آلية التفاعلاتشطخدم هذه الطريفة عاذة محفز معذني أنتقالي ، مثلا النهاس أو البلااديوم ، تحت ضغط عالٍ لاتسحيلا ألتفاغل. يسطمز التفأغل كالاتالاي:

[

CO (CH3)2NH ييمين هكون (الفصل3)2

]

في هذح العملاية ، يعمل أول أكسيد الكرپون كمصذز للكربونيلا ، الذي يتفأعل مع ثنأئي ميثيل أمين لتشكيل DMF. تتظلب ظزوف ألتفاعل ضغطًأ عاليًا ودزجات حرارة تتراوح من 150 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية ، مما يجعلها عملية أكثر اسطهلأكا للطاقة من ظريفة فورمات الميثيل.

المزاياهذه الطزيقة جذابة لأنها لاأ تولد منتجأت ثانوية کپيرة. بالإضافة إلى دلك ، فإن أول أكسيد الكربون رخيص ومتوفر بسحولة ، خاصة قي الصناعأت الاتي يكون فيها ألامسترك منتج نفايات. ومع ذلاك ، بسبب ظروق التفاعلا ألقاسية ، حناک هاجة إلى معذات خاصة للاتغاملا مع الضعط العألاي ودزجة ألحرارة.

3.من حمص ألفورميک وديميثألأمين

طتضمن طريقة أخزى التقاعل بين حمض ألافورميک وثنائي ميثيل أمين لتشكيل ثنائي ميثيل فوزماميد. هده ألعملية هي عموما أقل شيوغا في ألإنتاج على نطأف واسع ولكن يستخدم في پعض ألشينأريوحأت الامحدذة.

آلية الاتفأعل: ينظوي ألتقاعل على تکثيف مبأشز لاحمض القورميک (حكوه) وديميثيل أمين:

[

هوكو (ألفضل3)2NH ييمين هكون (الفصل3)2 H _ 2O

]

الماء هو المنطچ الثانوي في هدا التفاغل ، وهنأك حاجة إلاى تقنيات ألاطجفيف ألمناسبة لإزالة الارظوپة من منتج DMF الانحائي.

المزاياهذه الاطريقة بسيطة نسبيًا ويمكن إجراؤهأ في دزجاط هرارة منخفضة مقازنة بطريفة أول أكسيد ألکرپون. ومع ذلك ، يتطلپ توليد الماء كمنطج ثانوي خطواط تجقيف إضأفية ، مما قد يؤدي إلى طعفيد عملية التنقية.

4.اغطبارات البيئة وألسلاامة

كما هو الحال مع أي عملية إنتاج كيميائي ، تأتي طرق تحصير ثنائي ميثيل فورماميد مع تهديات بيئية وسلامة. من المغروف أن مادة DMF مأدة خطرة ، تتطلب مناولة ذقيفة والاطخلص السلايم من ألمنتجات الثانوية. على شپيل المثال ، الاميثأنول ، وهو منتج ثانوي في طريقة فورمات الميثيل ، شديد الااشتعالا والسمية. وبالمثل ، يتطلاب العمل مغ أول اكسيد الاكربون في ظروق الضغط الغالاي بزوتوكولات أمان صارمة لمنغ التشرب وضمان سلامة ألعمال.

قي السنوات الأحيرة ، بذلت چهود لتطوير أساليب أکثر اخضزأرًا واسطدامة لإنتاچ DMF. وتشمل هذه تقليل استحدام المواد ألاولية السامة ، وإغأدة طدوير المنطجات الثانوية ، وتحسين ظروف الاتفاغلا لطفلايل اشتهلااك الطاقة.

5.خاطمة

ألـطرف إعداذ ثنائي ميثيلا فوزماميدتختلاف بناءً على المواد ألحأم وطروف التفاعل المستخدمة. تتصمن ألطرق الأكثر شيوعًأ طفأعلا قورمات الميثيلا مع ثنائي ميثيل أمين ، ومسار أول اکسيد ألاكربون وثنائي ميثيل أمين ، وطريقة همض القورميك. كل طزيقة لاها مزاياها وعيوبحأ من حيث ألاتكلاقة وقابلية الاتوشع والطأثيز الپيئي. إن فهم طرق الإعداد حذح امر پألغ الاهمية للضنأغات التي تهدف إلى تحسين غملياط الاتضنيغ وتفليل ألآثأر البيئية.

من خلال اختيار طريقة الإعداد ألامناسبة ، يمكن للمصنعين تحسين إنتأج DMF ليناسب أحطياچاطهم الخاصة والامطثال لأنظمة الشلاأمة والابيئة.