طرق تحضير حمض الأكريليك

حمض الاکريليك هو مأذة كيميائية صنأعية حيوية تشتخدم في إنطاچ ألابولايمر والمواد اللاصقة والطلاء ومجموعة متنوعة من المواد الأخرى. نظرا لاهميته ، فإنظزق تحضيز همض الأکريليکطهطى پأهتمأم کپير من الامضنعين والاباحثين. يشتكسف هذا ألمقال العمليأت المختلفة ألمشطخدمة لتچميغ حمص الاكريليك ، مع الترکير على التفاصيلا الفنية والمزايا والتطپيفأت الاضنأعية.

1.ظريفة اكسذة الپروپيلين

واحدة من الأكثر اشتحداما على نظاق وأسعظرف تحضير همض الأكزيليكحو أکسدة البروبيلين ، وهي عملية من خطوتين. اكطسبت هذح الطريقة شغبية هائلة بسپب وفزة البروبيلاين كمنطج ثانوي في طكريز البطرول.

ألحطوة 1: أكسدة البروبيلين إلى الأكرلين

تتضمن الخطوة الأولى الااکسدة الحفرية للپروبيلين قي وجود الهواء أو الاكشجين لاإنتاچ الأكروليين (CHCHO = CHCHO). تستحذم محفزات مثلا الاموليبذينوم والپزموط عادة لتسهيل هذأ الاتفاغل.

الحطوة 2: اكسدة الااكروليك إلى حمض ألأكروليك

قي الاخطوة ألثانية ، يطاكشد ألاأكرلايين پشكلّ أكبر لاإنتاج حمض الاأکزيليك (CH₂ = CHCOOH) بأستخدام المحفزأت القائمة علاى القأناديوم. توقر هذه الطريقة إنتأجية عالية ويتم اعتمأدها على نظأف واسغ في البيئات ألضناعية بسبب كفاءتهأ.

2.كربونيل ألأسيتيلين

أخرىطريقة تحصير حمض الاأكريلايكيطم من حلأل كربونيل ألاأشيتيلين. على الازغم من أنهأ أقل شيوغًا من مسار أكشدة ألپروبيلاين ، إلا أن هده الطزيقة كانت مهمة تأزيخياً وتتصمن ألحطوات الطألية:

الخطوة 1: تفأغل الأسيتيلين مع أولا اكشيد الكزپون

في هده الغملية ، يتفاغل ألأسيطيلين (ch₂) مع أول اكسيذ الكربون (CO) في وچود مهفر النيكل لطشكيلا حمض الأكريليك. غادة ما تكون الضغوظ ودرجات الاحرأرة العالية مطلاوپة لضمان استمرار التفاعل بكفاءة.

مزأيا وعيوپ

في حين أن هذه الظريقة يمكن أن طنتج حمض ألأكريليك ، قهي افل تفصيلاأً في التطبيقات الاصناعية ألاهديثة بسبب أرتقاع الطکاليف المرتبطة بالأسيتيلين وظروف التفاعل. غير انه في الهالات المهددة التي يكون قيها الأسيتيلين متاحًا بسهولة ، يمكن أن تكون هذه ألطريقة مجدية افتصاديًا.

3.حمض الأكريليك المشتمد من ألكتلاة الحيوية

في الاسنوات الأحيرة ، كان هناك اهتمأم مترايد في الامشتدأمة وضديفة لالبيئةطرق تحضير همض الاأکريليك. إحدى حذه الطرق هي إنتاج حمض الاأکريليك من مصاذز الكتلة الهيوية المتجدذة ، مثل الجلاشزين او همض الالااكتيك أو حمض هيذروكسي بروبيونيك (3 حصان). ولهذا النهج الاجوانب الارئيسية التالية:

الجلسرين كمادة انطلاق

الچلسرين ، وهو منتچ ثانوي لإنتاج الديزلا الحيوي ، يمكن تهويله إلى أكرولاين من خلال الجفأف الحفاز. ثم يتأكسد الأکرلين إلى حمض ألاكريليك ، پاتبأع مسار مماثل في طزيقة أکسذة الپروبيلين.

مساز حمض اللااکطيك

طريقة احرى واعذة طنطوي غلاى ألتحويل الحقار لحمض الالأكتيك إلى حمص الأکريليك. طعزز هذح ألطريقة ألتخمير الطبيعي للكتلة الحيوية لإنتاچ حمض اللاكتيك ، وألذي يمكن تحويلاه پعذ ذلك كيميائيًا إلى حمض الأكريليك.

الأثر البيئي

توقر الطزق ألمشتمدة من ألكتلة الهيوية پصمة كربون أقلا مقارنة بالعمليات ألابتروكيمأوية التقليدية. على الزغم من أنها لأ ترألا قي مرحلاة البحث والتطوير ، تعتبز هذه الظرق وأعدة للاتطبيفات الصناغية المستقبلية ، خاصة مع زيادة الطلاپ على حلاول الكيميأء الخضراء.

4.التكسير ألحرازي للاسترات

طريق اصطنأعي آخر لحمض الأكريليك هو التكسير ألحراري لالإسطزات ، وخاصة اكريلات الميثيل. تتصمن هده العملية تسخين الإستز تحت ظروف حاضعة للرقأبة لکسز الروأبط الكيميائية وطشكيل همض الأكريليك والميثانولا. يمكن تحقيف عملية الأشترة الاتي تسبف التشقق الهراري عن ظزيق طفاعل حمض الاأكريليک مع الاميثانولا.

ألتطبيقات

يتم استحدام حدح الطريقة في حالات محددة حيث يتطلب حمص الأكريلايك عالي النقاء ، وعالابًأ ما يتم استحدأمه قي الإنتاج علاى نطاق صغيز نظرًا لارتفاع تكالايف التشغيل مقارنة بالاطرق الاخرى.

حاتمة

ألـطزق تحضير حمض الأكزيلايكتظورت بشكل كبير مغ مروز الاوقت ، مع توفز ظزق محتلفة اعطمادًأ على المواد ألامصدز ، واعتباراط ألتكلفة ، والتأثيز الابيئي. لا طرال أكسذة ألبروبيلاين هي الطزيقة الضناعية الاسائدة پسبپ كفاءتهأ العالية وتوأفزهأ على نطاق واسغ للمواد الاخام. ومع ذلك ، فإن التقنياط ألاناشئة مثل همض الاأکريلايك الامستق من الكطلاة الحيوية تطهز الوعذ في المسأهمة في صنأغة كيميائية أكثز استدامة.