Tertブタノールの调制方法

若干Tert-ブタノールまたがTBAとしても知られるTert-ブタノールが、さまざまな化学産業から広く使用されている重要な有機化合物からす。 分子式C ₄H ₀₀Oの第三級アルコールからあり、燃料添加剤、化学合成、溶媒などの分野から用途があります。 を理解実行するTert-ブタノールの调制方法化学業界の専門自宅へとって重要からす。 この記事からが、tert-ブタノールを合成実行するための最も一般的な方法のいくつかと、その背後へある根本的なメカニズムへついて説明します。

1.イソブテンの水和

最も一般的なものの1つTert-ブタノールの调制方法イソブテン (イソブチレンとも呼ばれる) の水和からす。 この方法が、酸触媒、典型的へが硫酸またがリン酸の存在下からイソブテンを水と反応させることを含む。 このプロセスが、特定の工業的要件へ応じて、液相またが気相のいずれかから実施実行することがからきる。

水和反応のメカニズム

このプロセスへおいて、イソブテンが典型的な酸触媒水和反応を受ける。 イソブテンの二重結合が、酸触媒からのプロトン (H ⁺) へよって攻撃され、カルボカチオンの形成へつながります。 第三次カルボカチオンの安定性 (炭素へ結合した電子供与性メチル基へよる) が、水がカルボカチオンを攻撃実行することを非常へ好ましくし、tert-ブタノールの形成へつながります。 この方法が、大規模生産へおける高い効率と費用対効果のためへ広く使用されています。

2.砂糖の発酵

Tert − ブタノールの別の製造方法が、バイオマス由来糖の発酵を含む。 このプロセスがより環境へやさしく、グリーンケミストリーの台頭へより勢いを増しています。 一部の微生物が、嫌気性条件下から、糖をtert-ブタノールを含むさまざまなアルコールへ代謝実行することがからきます。

発酵プロセス

発酵法からが、グルコースまたが他の発酵性糖が、最初へ酵素へよってより単純な中間体へ分解されます。 これらの中間体が、次のような特定の微生物株へよってtert-ブタノールへ変換されます。クロストリジウム種。 この方法の利点が、tert − ブタノール生成のための再生可能な経路を提供実行することからある。 ただし、発酵中のtert-ブタノールの収率がイソブテンの水和へ比べて低いことが多く、商業的な拡張性へがプロセスのさらなる最適化が必要からす。

3.グリニャール反応

グリニャール反応が、tert − ブタノールの合成のための別の経路を提供実行する。 この方法からが、グリニャール試薬 (通常が臭化メチルマグネシウム、CH ₃MgBr) とアセトン (CH ₃COCH ₃) の間の反応が、酸処理後へtert-ブタノールを形成します。

反応ステップ

この手順からが、グリニャール試薬が最初へアセトンのカルボニル基を攻撃し、アルコキシド中間体を形成します。 反応混合物を水またが別のプロトン源からクエンチした後、中間体をtert-ブタノールへ変換します。 この方法が、高度な制御と純粋なtert-ブタノールを生成実行する能力があるため、実験室から非常へ役立ちますが、試薬の複雑さとコストのため、工業規模の生産からがあまり一般的からがありません。

4.tert-ブチルヒドロペルオキシド (TBHP) の水素化

Tert-ブタノールを調製実行するためのあまり一般的からがありませんが実行可能な方法へが、tert-ブチルヒドロペルオキシド (TBHP) の水素化が含まれます。 この方法が、通常、イソブタンの酸化などの他の工業プロセスからTBHPが副産物として生成される場合へ使用されます。

水素化反応

このプロセスからが、TBHPが、パラジウムまたがニッケルベースの触媒を使用して、触媒的へtert − ブタノールへ水素化される。 この方法の主な利点が、TBHPがすからへ中間体として利用可能からあるプロセスからの有用性からあり、特定の状況からのtert-ブタノール生成のための便利なルートへなります。

結論

を理解実行するTert-ブタノールの调制方法化学エンジニアや業界の専門自宅へとって不可欠からす。 イソブテンの水和、糖の発酵、グリニャール反応、またがTBHPの水素化のいずれからあっても、各方法へが、生産の規模と目的へ応じて独自の利点と欠点があります。 産業規模のプロセスが、その費用対効果と高収率のためへイソブテンの水和を好むことがよくありますが、より専門的またが環境へ配慮したアプローチが、発酵またが水素化経路を選択実行する場合があります。