طرق إعداد Neopentyl غليكول

نيوبنتيل غليكول (NPG) هو مركب كيميائي متعدد الاستخدامات يستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الطلاء والبلاستيك والراتنجات. هيكلها الجزيئي ، الذي يضم مجموعتين من الهيدروكسيل مرفقتين بذرة كربون رباعي مركزية ، يمنحها خصائص فريدة مثل الاستقرار الكيميائي العالي ومقاومة التجوية. فهم الـطرق إعداد Neopentyl غليكولضروري للصناعات التي تعتمد على هذا المركب. في هذه المقالة ، سنستكشف العديد من الطرق المهمة المستخدمة لتوليف Neopentyl glycol ، مع التركيز على التفاعلات الكيميائية والمواد الخام المعنية.

تكثيف ألدول من Isobutyraldehyde

واحدة من الأكثر شيوعاطرق إعداد Neopentyl غليكوليتضمن تفاعل تكثيف ألدول. في هذه العملية ، يتفاعل isobutyraldehyde مع الفورمالديهايد في ظل الظروف الأساسية لإنتاج هيدروكسيبيفالدهايد. الخطوات هي كما يلي:

1. الخطوة 1-تفاعل التكثيف:
   في وجود محفز أساسي (غالبًا هيدروكسيد الصوديوم) ، يتفاعل isobutyraldehyde مع الفورمالديهايد ، مما يؤدي إلى تكوين هيدروكسيبيفالدهايد. يحتوي هذا الوسيط على كل من مجموعات الألدهيد والهيدروكسيل الوظيفية.

2. الخطوة 2-الهدرجة:
   ثم يخضع هيدروكسيبيفالدهايد إلى الهدرجة الحفازة ، مما يقلل من مجموعة الألدهيد إلى مجموعة هيدروكسيل ، مما يؤدي إلى إنتاج نيوبنتيل جلايكول.

تتميز هذه الطريقة بكفاءة عالية وتوفر عائدات جيدة ، مما يجعلها واحدة من أكثر الأساليب الصناعية المستخدمة على نطاق واسع لإنتاج الغاز الطبيعي المسال.

تخفيض استرات

طريقة أخرى لتجميع Neopentyl glycol هي عن طريق تقليل الاسترات. تتضمن هذه التقنية عادة استرة مشتقات حمض نيوبينتانويك متبوعة بتخفيض. الخطوات في هذه الطريقة موضحة أدناه:

1. الأسترة:
   حمض نيوبنتانويك هو استيريفيد باستخدام الكحول لتشكيل مركبات استر. تتضمن المحفزات الشائعة لهذا التفاعل أحماض قوية مثل حمض الكبريتيك.

2. عملية التخفيض:
   ثم يتم تقليل الإستر باستخدام عوامل اختزال مثل هيدريد الليثيوم الألومنيوم (lialhercit) أو بوروهيدريد الصوديوم (nabhercial) ، وتحويل الإستر إلى كحول. تنتج هذه الطريقة Neopentyl glycol كديول ، مما يعني أنها تحتوي على مجموعتين من الهيدروكسيل.

هذا النهج ، على الرغم من فعاليته ، أقل استخدامًا على نطاق تجاري بسبب ارتفاع تكاليف عوامل التخفيض وتعقيد التعامل مع المواد الخطرة مثل lialhection.

هيدروفورميلايشن إيسوبوتيلين

هيدروفورميلايشن ، المعروف أيضا باسم عملية أوكسو ، هو مسار مهم آخر لإعداد Neopentyl غليكول. تتضمن هذه العملية تحويل الأيزوبيوتيلين إلى غاز نبيجي من خلال عدة مراحل تفاعل:

1. تفاعل هيدروفورميلايشن:
   في وجود محفز أساسه الروديوم ، يتفاعل الأيزوبيوتيلين مع أول أكسيد الكربون والهيدروجين لإنتاج هيدروكسيبيفالدهايد. هذه العملية انتقائية للغاية وتوفر معدلات تحويل عالية.

2. هدرجة هيدروكسيبيفالدهايد:
   على غرار طريقة تكثيف ألدول ، هيدروكسيبيفالدهايد مهدرج لإنتاج نيوبنتيل غليكول. يساعد استخدام الروديوم كمحفز في تحقيق كفاءة ونقاء عالية.

هذه الطريقة مفيدة بسبب ظروف التفاعل المعتدل والطبيعة الانتقائية للهيدروفورم. يستخدم على نطاق واسع في المنشآت الصناعية الحديثة حيث الكفاءة ونقاء المنتج لها أهمية قصوى.

خاتمة

الـطرق إعداد Neopentyl غليكولتشمل تكثيف ألدول من isobutyraldehyde ، والحد من استرات ، وهيدروفورميلايشن من الأيزوبيوتيلين. من بين هذه الطرق ، طرق تكثيف ألدول وهيدروفورميلايشن هي الأكثر قابلية للتطبيق من الناحية التجارية بسبب كفاءتها وقابليتها للتوسعة. توفر كل طريقة مزايا فريدة من نوعها من حيث توافر المواد الخام ، وفعالية التكلفة ، وسهولة المعالجة. مع استمرار تطور الصناعات ، سيؤدي الطلب على Neopentyl glycol عالي الجودة إلى مزيد من الابتكارات في تركيبه ، مما يعزز كل من الاستدامة البيئية وكفاءة الإنتاج.