طرق إعداد الأيزوبروبيلامين

الأيزوبروبيلامين (IPA) هو مركب كيميائي عضوي مهم يستخدم ككتلة بناء في مختلف الصناعات الكيميائية ، بما في ذلك الزراعة والأدوية ومنتجات العناية الشخصية. فهم الـطرق إعداد الأيزوبروبيلامينيعد أمرًا ضروريًا للمصنعين والباحثين الذين يبحثون عن تقنيات إنتاج فعالة وفعالة من حيث التكلفة. سوف تستكشف هذه المقالة الطرق الرئيسية المستخدمة لتجميع الأيزوبروبيل أمين ، مع التركيز على العمليات الصناعية المختلفة ومزاياها وعيوبها.

1. ألكلة الأمونيا مع الأيزوبروبانول

واحدة من الأكثر شيوعاطرق إعداد الأيزوبروبيلامينهو الألكلة للأمونيا مع الأيزوبروبانول. يحدث هذا التفاعل عادة في وجود محفز ، مثل النيكل أو النحاس ، في درجات حرارة مرتفعة.

آلية التفاعل:

رد الفعل العام هو:

[\ Text {NH}3 \ text{CH}3CH (أوه) CH3 \ longrightarrow \ text{CH}3CH(NH2) الفصل3 ساعات _ 2 س]

في هذا التفاعل ، يتفاعل الأيزوبروبانول مع الأمونيا ، ليحل محل مجموعة الهيدروكسيل بمجموعة أمين لإنتاج الأيزوبروبيل أمين.

المزايا:

• البساطةآلية التفاعل بسيطة نسبيا ، مما يجعل من السهل تنفيذها على نطاق صناعي.
• توافر المواد الخام: كل من الأمونيا والأيزوبروبانول متاحة على نطاق واسع وفعالة من حيث التكلفة ، مما يجعل هذه الطريقة قابلة للتطبيق اقتصاديًا.

عيوب:

• الانتقائية: يمكن أن يؤدي التفاعل أيضًا إلى تكوين الأمينات البديلة لثنائي وثلاثي (الأمينات الثانوية والثالثية) ، مما يقلل من الإنتاجية الإجمالية للأيزوبروبيل أمين.
• من المنتجاتيتم تشكيل الماء كمنتج ثانوي ، مما قد يتطلب الإزالة لتنقية المنتج النهائي.

2. أمينات كحول الأيزوبروبيل عن طريق الهدرجة

طريقة أخرى مهمة لإعداد الأيزوبروبيل أمين هي من خلال هدرجة الكحول الأيزوبروبيل في وجود الأمونيا والهيدروجين. يتم تحفيز هذه العملية عادة بواسطة معادن مثل البلاتين أو النيكل وتتطلب درجات حرارة وضغوط عالية.

آلية التفاعل:

[\ النص {CH}3CH (أوه) CH3 NH3 ساعات2 \ longrightarrow \ text{CH}3CH(NH2) الفصل3 ساعات2 س]

تحول الهدرجة كحول الأيزوبروبيل إلى أيزوبروبيلامين ، مع وجود الأمونيا المضافة ومحفز مناسب.

المزايا:

• عائد مرتفع: تميل هذه العملية إلى الانتقائية العالية تجاه الأيزوبروبيل أمين ، مما يقلل من تكوين الأمينات الثانوية والثالثية.
• الكفاءة التحفيزية: استخدام محفزات الهدرجة يحسن معدل التفاعل ، مما يجعله أسرع وأكثر قابلية للتوسع للإنتاج الصناعي.

عيوب:

• استهلاك طاقة عاليتتطلب هذه الطريقة درجات حرارة وضغوط عالية ، مما يزيد من تكاليف التشغيل بسبب استهلاك الطاقة.
• إلغاء تنشيط المحفزبمرور الوقت ، قد يفقد المحفز الكفاءة بسبب التسمم أو التعطيل ، مما يتطلب صيانة منتظمة واستبدال.

3. أميناتيون الاختزالي من الأسيتون

ثلثطريقة إعداد الأيزوبروبيلامينينطوي على الأمينات الاختزالية للأسيتون. في هذه العملية ، يتفاعل الأسيتون مع الأمونيا والهيدروجين في وجود محفز (غالبًا معدن نبيل مثل البلاتين أو البلاديوم) تحت ضغط عالٍ.

آلية التفاعل:

[\ النص {CH}3 كوخ3 NH3 ساعات2 \ longrightarrow \ text{CH}3CH(NH2) الفصل3 ساعات2 س]

يخضع الأسيتون للتأمينات المختزلة ، وإنتاج الأيزوبروبيلامين والماء كمنتج ثانوي.

المزايا:

• الطريق المباشر: الأمينات المختزلة للأسيتون هي عملية مباشرة ، والتي تبسط الإنتاج عن طريق تقليل الخطوات الوسيطة.
• عملية انتقائية: توفر هذه الطريقة انتقائية عالية للأيزوبروبيل أمين ، مما يقلل من تشكيل المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها.

عيوب:

• تكلفة المحفزالمحفزات المعدنية النبيلة مثل البلاتين والبلاديوم باهظة الثمن ، مما يرفع التكلفة الإجمالية للإنتاج.
• الاعتماد على الهيدروجينتزيد الحاجة إلى الهيدروجين من التعقيد والتكلفة ، خاصة في المناطق التي يكون فيها إمداد الهيدروجين محدودًا.

4. تخليق أمين غابرييل

طريقة مختبرية أكثر تخصصًا لإعداد الأيزوبروبيل أمين هي تخليق أمين غابرييل. لا يتم استخدام هذه الطريقة بشكل عام في الأماكن الصناعية بسبب التعقيد والتكلفة ولكنها مفيدة للإنتاج على نطاق صغير أو المختبر.

آلية التفاعل:

تتضمن العملية ألكيلة فثاليميد البوتاسيوم مع هاليد الأيزوبروبيل ، تليها معالجة الهيدرازين لإنتاج الأيزوبروبيلامين.

المزايا:

• عالية النقاءتسمح طريقة غابرييل بإنتاج أيزوبروبيلامين عالي النقاء ، وهو أمر مهم للبحث أو التطبيقات الصيدلانية.

عيوب:

• التكلفة والتعقيدهذه الطريقة أكثر كثافة في العمالة ومكلفة ، مما يجعلها غير مناسبة للإنتاج على نطاق واسع.

خاتمة

الـطرق إعداد الأيزوبروبيلامينتختلف بناءً على حجم الإنتاج ، وتوافر المواد الخام ، والنقاء المطلوب. بينما تُستخدم ألكل الأمونيا والهدرجة بشكل شائع في العمليات الصناعية بسبب بساطتها وكفاءتها ، فإن الأساليب الأكثر تخصصًا مثل الأمينات المختزلة وتخليق غابرييل تعتبر قيّمة لإنتاج أيزوبروبيل أمين عالي النقاء. يعتمد اختيار الطريقة إلى حد كبير على الاعتبارات الاقتصادية ومتطلبات المنتجات والبنية التحتية المتاحة.