Методы приготовления диацетата триэтиленгликоля

Диацетат триэтиленгликоля (TEGDA) представляет собой сложный эфир , широко используемый в различных отраслях промышленности благодаря своим пластифицирующими , растворяющими и промежуточными свойствами . Это соединение имеет важное значение на территории таких областях , как покрытия , клеи а также пластмассовой промышленности . ПониманиеМетоды приготовления диацетата триэтиленгликоляИмеет решающее значение для химиков и инженеров -химиков, работающих вместе с органическими эфирами . Ниже приводится углубленное исследование нескольких методов синтеза .



1. Реакция эстерификации

Одним из наиболее распространенныхМетоды приготовления диацетата триэтиленгликоляОсуществляется путем этерификации триэтиленгликоля (TEG) вместе с уксусной кислотой или уксусным ангидридом . Это стандартная органическая реакция , в которой гидроксильные группы (-OH) триэтиленгликоля реагируют вместе с карбоновыми кислотными группами (-COOH) уксусной кислоты , образуя сложноэфирную связь и высвобождая воду на территории качестве побочного продукта .

Детали процесса :

Реактанты : Триэтиленгликоль и уксусная кислота (или ангидрид уксусной кислоты ).

Катализатор : Сильный кислотный катализатор , такой также как серная кислота или п -толуолсульфоновая кислота , обычно используется для осуществления ускорения реакции .

Условия : Реакция обычно проводится с обратным холодильником при повышенных температурах (~ 100-150 C) для осуществления продвижения этерификации вперед .

Байпродукты : Получена вода , которая может быть удалена с помощью азеотропной дистилляции для смещения равновесия на территории сторону образования сложных эфиров .

На практике удаление воды во время реакции улучшает выход , подталкивая равновесие к образованию сложного эфира . При использовании ангидрида уксусной кислоты побочным продуктом является уксусная кислота , которая также может быть удалена или переработана в процессе .



2. Ацетилирование через уксусный ангидрид

Другой эффективныйСпособ приготовления диацетата триэтиленгликоляПредставляет собой ацетилирование с использованием ангидрида уксусной кислоты на территории качестве ацетилирующего агента . На Территории этой реакции триэтиленгликоль непосредственно реагирует с ангидридом уксусной кислоты без необходимости в катализаторе .

Этапы процесса :

Реактанты : Триэтиленгликоль и ангидрид уксусной кислоты на территории молярном соотношении 1:

2.

Условия : Мягкий нагрев (около 60-100 C) для облегчения реакции .

Байпродукты : Уксусная кислота образуется в качестве побочного продукта , но не препятствует процессу образования сложных эфиров .

Этот способ является предпочтительным благодаря высокой реакционной активности ангидрида уксусной кислоты , что позволяет обеспечить высокую скорость конверсии триэтиленгликоля в его диацетатную форму . Кроме того , нет необходимости на территории сильном кислотном катализаторе , который упрощает процесс очистки .



3. Каталитическая трансэтерификация

Транэтерификация является еще одним методом , используемым при получении сложных эфиров , включая диацетат триэтиленгликоля . В этом процессе другой сложный эфир , такой как метилацетат или этилацетат , реагирует с триэтиленгликолем в присутствии катализатора с образованием диацетата триэтиленгликоля а также метанола или этанола в качестве побочных продуктов .

Ключевые аспекты :

Катализатор : Можно использовать базовый катализатор , такой также как метоксид натрия или карбонат калия .

Реактанты : Триэтиленгликоль а также метилацетат (или этилацетат ).

Условия реакцииРеакцию проводят при умеренных температурах (50-90 С ) с непрерывным удалением метанола или этанола путем дистилляции , чтобы привести реакцию к завершению .

Этот метод выгоден для отраслей , ищущих более экологичные процессы , поскольку он часто приводит к меньшему количеству побочных реакций и меньшему потреблению энергии по сравнению с традиционной этерификацией .



4. Ферментативное эстерификация

Новый и более устойчивый подход предполагает использование ферментов , на территории частности липазы , на территории качестве катализаторов дляПриготовление диацетата триэтиленгликоля . Этот метод набирает обороты из -за его мягких условий и экологических преимуществ .

Основные моменты процесса :

Используемый ферментЛипазы из микроорганизмов , таких как Candida antarctica, эффективны в катализировании этерификации .

Условия реакции : Реакцию обычно проводят в органических растворителях или в условиях , свободных от растворителей , при температуре окружающей среды .

Преимущества : Подход на основе ферментов обеспечивает высокую селективность , мягкие условия эксплуатации и снижение воздействия на окружающую среду .

Однако этот метод все еще находится на территории разработке для промышленного применения из -за относительно высокой стоимости ферментов и необходимости оптимизации для увеличения скорости реакции и выхода .

Заключение

Методы приготовления диацетата триэтиленгликоляРазличаются по сложности и эффективности , от традиционной этерификации до более устойчивых ферментативных путей . Выбор метода во многом зависит от желаемого применения , масштаба и экологических соображений . Независимо от того , используется ли уксусная кислота в традиционной этерификации , выбор ангидрида уксусной кислоты для более прямого пути или использование ферментов для осуществления экологически чистой альтернативы , подготовка TEGDA остается ключевым процессом на территории химической промышленности .