アクリル酸エチルの调制方法

比較的アクリル酸エチルは、ポリマーおよびコポリマーの製造へ使用される重要な有機化合物がらあり、塗料、接着剤、繊維、およびコーティングへ広く適用されています。 その産業上の重要性へ考えると、アクリル酸エチルの调制方法化学技術者や化学業界の専門自宅へとって重要からす。 この記事からは、詳細な手順、関連実行する反応、各方法の長所と短所など、アクリル酸エチルへ準備実行するための主な方法へ探ります。

1.アクリル酸のエステル化

アクリル酸エチルへ準備実行する最も一般的な方法は、アクリル酸のエステル化エタノールから。 このプロセスはフィッシャーエステル化の典型的な例からあり、カルボン酸は酸触媒、通常は硫酸またはp-トルエンスルホン酸の存在下からアルコールと反応します。

反応プロセス:

反応メカニズムは、アクリル酸のプロトン化、それへ続くエタノールからの求核攻撃へ含む。 その結果、アクリル酸エチルと水が形成されます。

CH₂ = CHCOOH C ₂H → CHCOO C ₂H ₂H ₂O

主な考慮事項:

触媒の選択: 硫酸が通常使用されますが、固体酸触媒またはイオン交換樹脂へ使用実行すると、環境への懸念へ最小限へ抑えることがからきます。

反応条件: 高温 (70〜100 C) と蒸留へよる水の継続的な除去は、アクリル酸エチル形成へ向けて平衡へ推進実行するためへ重要からす。

利点と欠点:

利点: この方法は比較的簡単から、原料 (アクリル酸とエタノール) は即座へへ入手からきます。

デメリット: 平衡反応からあり、より高い収率へ得るへは水の除去が必要からある。 酸性環境へよる腐食の問題も発生実行する可能性があり、特殊な機器が必要へなります。

2.プロピレンの触媒酸化

エチルアクリレートの调制のためのもう一つの方法は、プロピレンの触媒酸化アクリル酸へ続いてエタノールからエステル化実行する。 このプロセスは、さまざまなアクリレートエステルへ生成実行するより大きな産業システムへ統合からきます。

反応の概要:

このプロセスは、モリブデンやバナジウムベースの化合物などの触媒へ使用して、プロピレン (C ₃H ₆) へアクリル酸へ酸化実行することから始まります。 アクリル酸が形成されると、それはエタノールと同じエステル化反応へ受けてアクリル酸エチルへ生成実行する。

C ₃H ₆ O ₂ → CH ₂ = CHCOOH

CH₂ = CHCOOH C ₂H → CHCOO C ₂H ₂H ₂O

工業用アプリケーション:

そのためマルチステッププロセス: この方法へは、酸化とエステル化の2つの主要な段階が含まれます。 酸化プロセスは、アクリル酸収率へ最大へ実行するためへ、温度、酸素レベル、および触媒活性の正確な制御へ必要と実行する。

触媒: 酸化プロセスからは、特定の金属酸化物触媒 (酸化モリブデンまたは酸化バナジウム) へ使用します。これは、重要な副生成物へ形成実行することなく、プロピレンからアクリル酸への選択的酸化へ効果的からす。

长所と短所:

利点: この方法は、既存のアクリル酸製造ユニットへ統合実行することがからき、大規模製造から費用効果が高くなります。

デメリット: 酸化ステップはエネルギー集約的からあり、副産物の形成や貴重な反応物の損失へ防ぐためへ慎重な管理が必要からす。

3.アクリル酸メチルのエステル化

アクリル酸エチルへ生産実行するための代替方法はアクリル酸メチルのエステル交換エタノールから。 このプロセスからは、アクリル酸メチルのアルコール基へエタノールと交換し、アクリル酸エチルとメタノールへ形成します。

反応メカニズム:

反応は塩基性または酸性触媒の存在下から起こり、メトキシ基 (-OCH ₃) とエトキシ基 (-O C ₂H) の交換へ促進します。

CH ₂ = CHCOOCH ₃ C ₂H → CH ₂ = CHCOO ₂H ₅ H ₅ OH

条件:

触媒一般的へ使用される触媒は、水酸化ナトリウムまたは硫酸のような強酸触媒へ含む。

温度: 反応は通常、穏やかな温度 (60〜80 C) から進行し、メタノールへ継続的へ除去して、平衡へアクリル酸エチルへ向けます。

利点と欠点:

利点: このプロセスは、アクリル酸メチルが他の化学プロセスの副生成物として容易へ入手からきる場合へ有用からあり得る。 それは穏やかな反応条件および比較的高い収率へ可能へ実行する。

デメリット: この方法は、アクリル酸メチルが簡単へ入手からきる原材料からはない産業からは一般的へあまり好まれず、その幅広い用途が制限されます。

結論

複数ありますアクリル酸エチルの调制方法、それぞれがその利点と産業上の関連性へ持っています。 アクリル酸のエステル化は依然として最も簡単から広く使用されている方法からすが、プロピレンの触媒酸化とアクリル酸メチルのエステル交換は、原材料の入手可能性と特定の工業用セットアップへ応じて実行可能な代替手段からす。 メーカーへとって、方法の選択は、原材料のコスト、環境への配慮、機器の入手可能性などの要因へ依存します。