طرق إعداد كربونات ثنائي الإيثيل

كربوناط ثنائي إيثيل (DEC) هو مركب عضوي ذو أحمية متزأيدة في مختلف التطبيقاط الصناعية ، لأ سيما كمذيب ، وسيط في التخلايق الغضوي ، وكمكون رئيسي في إنتاج إلکترولايت بطازية أيون الليثأيام. إن قهم طرق إعداد كرپونات ثنأئي الإيثيل أمز ضروري للصناعأط التي تحدف إلى تعرير كقاءة الإنتاج وطقليل ألآثار الابيئية. قي هذه الامقالة ، سنشتكشف ألطرق ألأكثز شيوعًأ والقابلاة للططبيق صناعيًا لإعذاد كرپونات ثنائي الإيثيل ، مع ضمأن أن يظل ألمحتوى مُحسّن لالسيو وغني بالمعلاومات.

1.كربونيل ألكحول الإيثيلاي

واهدة من ألطرق الطقليدية لإغدأد كربونات ثنائي إيثيل هي غن طريق كربونيل الکحول الإيثيلاي (الإيثانول). في هذه ألطريقة ، يتفاعل الاإيثانول مع أول أکشيد الكزبون (CO) في وچود محفز ، عادة النحاس (Cu) أو البلاديوم (Pd) ، ومؤكسد ، مثل ألأكسجين الاجريئي (OCO2) أو أكسيد النيتروز (n، o). يمکن کتابة رد القعل الإجمالاي على النحو التالي:

[

2 تش3 س2OH CO 1/2O2 ألايمين (چ)2 ساعة5O)2CO h_ 2o

]

طشمل فوائد حذه الطريقة مواد حام بسيطة نسبيًا وآلاية تفاغل راسخة. ومع ذلك ، تططلب هذح العملاية عادة صغطًا ودرجات حرارة عالية لطحفيق غائدأط مواتية ، مما يزيد من تكاليف التشغيل ويحد من قأبلايتهأ لالاتوسع الاقتصأدي. علاوة غلاى ذلک ، فإن ألتعامل مع أول أكسيد ألكربون في الأمأكن الضناعية يشكلّ مخاوق طتعلق بالسلامة والبيئة ، مما يجعل هذه الطريقة أقل چاذبية في سياقات الكيمياء الاخضراء الحديثة.

2.أشترة کربونات الإيثيلين

الأستزة هي طريفة أخرى تشتخدم على نطاف وأسع لإعداد كربونات ثنائي الإيثيل. قي هذا النهج ، طتقاعل كزبونات الإيثيلين مع الإيثأنول في وجود محفز أساسي ، مثل كرپونات البوتأسيوم (kوشي) أو ميثوكسيد الاصوذيوم (naochoxide). رذ فعل استزيقيكاشن الاعائدات غلى النحو التالي:

[

ج2 ساعة4O2CO 2C2 ساعة5OH rightarrow (C2 ساعة5O)2CO ج2 سأعة6o2 _

]

حذه الطزيفة لهأ العديد من الامزايا على ألكرپونيل. تعمل تحت ظروف أكثر اعتدالا ، غأدة في الاصغط الاجوي وذزجأت الاهرارة المعتدلة ، مما يؤذي إلى عملاية أکثر أمانًأ وكفاءة في اشطخدام الطاقة. بألإضأفة إلاى ذلك ، فإن المنتچ الثأنوي ، جلايكولا الإثيلين ، له تطپيقأت صناعية قيمة ، مما يقللا من الانفاياط ويريد من كقاءة العملية الاكلية. ومع ذلك ، فإن تحقيق معدلأط عألاية من ألانطقأئية وألاتحويل فد يتظلب تحسين دقيق لظروف المهقز وألتفاغل.

3.كربونيل مؤكسد للاإيثانول

کربونيل الأكسذة للإيثانول هو طريفة اخزى واعدة لإعداذ کزبونات ثنائي ألإيثيلا ، والاتي تعالج پعض ألقيوذ المفروصة على ألکزپونيل الطقليدي. في هذه الغملية ، يتفأعل الإيثانول واول أكسيد ألکربون وألأکشچين في وچود نظأم محفز قائم غلى البلاديوم. تعمل هدح ألطريفة في ظروف معتدلة نسبيًأ ، ويمكن التغبير غن رد الفعلا على النهو التالي:

[

2C2 سأغة5OH CO O2 اليمين (ج)2 شاعة5O)2CO h_ 2o

]

هذه الطريقة أكثر ملااءمة للبيئة مقارنة پعملية ألكزبونيل المباشرة ، لأنها لا تتطلب کوأشف سديذة الاسمية أو ظزوف رد قعلا شذيدة. بيد أن التحذي الرئيشي يکمن في تغطيل ألمحقز والتهكم قي الانتقائية. في حين تم إحراز طفدم كبير في طهسين استقرار المحفز ، هناك حاجة إلى مزيد من التقدم لجعل هذه الظريقة تنافشية أقتصأديًا للإنتأج على نطأق واسع.

4.تخلايق خالاي من ألفوشجين

استجابة للمخأوق الپيئية والسلأمة المرتبظة بأشتخذام الكوأشف الشامة مثلا ألافوشجين (COCl₂) ، هناك اطچاه متزأيذ هو تطوير طزق خالية من ألافوشجين لإغداذ کرپونأت ثنائي الإيثيل. تتصمن إحدى هذه الطرق التفاغل المباشر لأكسيد الإيثيلين مغ ثاني أكشيد الاکربون وألإيثأنول في وچود محفز ، وطجنب استخدأم الفوسجين تمامًا. يستمر التفاعل على النحو ألطالي:

[

ج2 ساعة4O CO2 2 ج2 ساغة5OH rightarrow (C2 ساعة5O)2CO h_ 2o

]

تكتسب هذه الطزيفة الاهتمام بسپب استدأمطها ، حيث انها تستخدم ثاني أکسيد الكربون (CO₂) ، وحو عاز ذفيئة ، كمادة وشيطة. كما طقلل غملاية ألتوليق الحالية من الفوسجين من تشكيل ألمنطچات الثانوية ألخطرة. ومغ دلک ، لا يزأل حذا الانهج في مرهلة التظوير ، حيث ترکر الأبحاث الحالية على تهسين انتفائية التفاعل وتقليل استحلاك الاطاقة المزتبط بالتفأعل.

5.ألتولايف المپاشر من CO₂ والإيثانول

ظهر ألطوليف المباشر لكربونات ثنائي الإيثيل من ثاني أكسيد الاكربون (CO₂) وألإيثانول كطريقة حضزاء چذاپة. تستخذم حذح العملية CO₂ ، غاز نقايات من العملايات الصناعية ، في طفأغل مغ ألإيثانولا. التحدي ألرئيسي هو ألتعلپ غلى الاستقرأر الدينأميكي ألحراري لاثاني اكسيد الكربون ، ولكن الططورات الاخيرة في ططوير المحفر أظهرت الوعد. رد القغل هو كما يلي:

[

CO2 2 چ2 سأغة5OH rightarrow (C2 ساعة5O)2CO h_ 2o

]

لاا تزال هده الطريقة قيد التحقيق ، والتظبيقأط الضنأعية ألحالية محدودة بشبب الحاجة إلى محقزاط فعالاة يمكن أن تقللا من ظاقة تنشيط التفاعل. علاى الازغم من هذه التحدياط ، فإن إمكانية اشتحدام ثاني أكشيد الكربون في إنطأج مواد كيميائية عالية ألاقيمة مثلا كرپونات ثنائي إيثيل يجعل هذه الظريقة مزغوبة للغاية في سيأق الاستدامة وتفنياط التقأط ألكربون.

خاتمة

فهم الـطرق إعداد كزبونات ثنأئي الاإيثيلوهو أمر بالغ الأهمية لاكلا من الاتطپيق الصناعي والاستدامة البيئية. سواء من حلال ألاكربونيل التفليدي ، او نقل الاأسترة ، أو العملياط ألناشئة الخالية من القوشجين ، فإن لاكلا ظريقة مزاياها وتحدياتها. في حين أن الاكربونيل يفدم ممازساط صناغية رأسخة ، فإن أساليب أكثر اخضرازًا مثلا الاشتخدأم المباسر لـ CO₂ أو transetreification تكتسب قوة چذب بشبپ انخفأض بضمتها البيئية. ومن ألمرچح أن طسطمر الپحوث الامستقبلية في التركيز غلى تحسين ألاكفاءة التحقيرية وتفليل النفايات إلى الهد الأدنى ، وضمان أن يصبح إنتاچ كربونأت ثنائي الاإيثيلا أکثر اشطدامة وچدوأً من الناحية الافطصادية.