طرق إعداد ثنائي ميثالامين

ثنائي ميثيل أمين (DMA) هو مادة كيميائية وسيطة مهمة تستخدم في مختلف الصناعات ، بما في ذلك المستحضرات الصيدلانية والزراعة والتصنيع الكيميائي. إنه غاز عديم اللون وقابل للاشتعال مع رائحة قوية ويمكن العثور عليه في شكل لا مائي أو كمحلول مائي بنسبة 40 ٪. نظرا لمجموعة واسعة من التطبيقات ، وطرق إعداد ثنائي ميثالامينكانت مجالًا رئيسيًا للبحث والتطوير. سوف تستكشف هذه المقالة بعض الطرق الأكثر شيوعًا لتجميع ثنائي ميثيلامين ، مما يوفر رؤى حول العمليات والتفاعلات الكيميائية المعنية.

1. مثيلة الأمونيا مع الميثانول

واحدة من أكثر الطرق المستخدمة على نطاق واسع لإعداد ثنائي ميثيل أمين هي من خلالميثلة الأمونيا مع الميثانول. في هذه العملية ، تتفاعل الأمونيا (NH₃) مع الميثانول (chous oh) في وجود محفز ، وعادة ما يكون أكسيد معدني مثل الألومينا (alumina). يستمر التفاعل على النحو التالي:

[ 2 chous oh + NH₃ \ rightarrow (CH₃ nh + 2 ho ]

ينتج هذا التفاعل ثنائي ميثيل أمين جنبا إلى جنب مع الماء كمنتج ثانوي. يمكن التحكم في انتقائية التفاعل عن طريق ضبط ظروف التفاعل مثل درجة الحرارة والضغط ونسبة الأمونيا إلى الميثانول. من خلال تحسين هذه الحالات ، يمكن للمرء تحقيق عوائد أعلى من ثنائي ميثيل أمين مع عدد أقل من المنتجات الجانبية مثل أحادي ميثيل أمين (MMA) أو ثلاثي ميثيل أمين (TMA).

2. هدرجة النتروميثان الحفزية

طريقة فعالة أخرى لتجميع ديميثيلامين هي من خلالهدرجة النتروميثان الحفازة. تتضمن هذه العملية نيتروميثان (تقليل المحتوى من أكسيد الكربون) في وجود محفز هدرجة ، وعادة ما يكون البلاتين (Pt) أو البلاديوم (Pd) مدعومًا بالكربون:

[ Chio no₂ + 4 h\ rightarrow (CH₃ nh + 2 ho ]

يحدث هذا التفاعل تحت درجات حرارة وضغوط معتدلة ويُنتج ثنائي ميثيل أمين كمنتج أساسي. إن الانتقائية العالية لهذه العملية تجعلها خيارًا جذابًا للإنتاج الصناعي من DMA ، خاصة عندما يكون DMA النقي مطلوبًا لتطبيقات محددة.

3. تدهور هوفمان من N ، ن-ديميثيلاسيتاميد

الـتدهور هوفمان من ن ، ن-ثنائي ميثيل أسيتاميدهي طريقة أخرى لإعداد ثنائي ميثالامين. في هذه العملية ، تتم معالجة N ، dimhylacetamide (cline) بالكلور أو البرومين في وسط قلوي ، عادة هيدروكسيد الصوديوم (NaOH). يمكن تبسيط رد الفعل على النحو التالي:

[ C١. ١ + NaOH + Cl₂ rightarrow (CH₃) nh + NaCl + CO₂ ]

في تفاعل التحلل هذا ، يتم انشقاق رابطة أميد ، ويتم إنتاج ثنائي ميثيل أمين جنبا إلى جنب مع ثاني أكسيد الكربون وكلوريد الصوديوم. على الرغم من أن هذه الطريقة أقل استخدامًا من المثيلة المباشرة للأمونيا ، إلا أنها مفيدة في حالات محددة حيث تكون الطرق الاصطناعية الأخرى غير مجدية.

4. المميذة المختزلة للفورمالديهايد والأمونيا

الـميثلية اختزال للفورمالديهايد والأمونياهي عملية من خطوتين تؤدي أيضًا إلى إنتاج ثنائي ميثيل أمين. في الخطوة الأولى ، تتفاعل الأمونيا مع الفورمالديهايد (cho) لتشكيل ميثيل أمين (chross nhide). ثم يخضع الميثالامين لخطوة المميثلة الثانية لإنتاج ثنائي ميثالامين:

[ Chio nh₂ + chio \ tarrow (CH₃) righnh + ho ]

هذه الطريقة متعددة الاستخدامات وتسمح بالتحكم في إنتاج كل من أحادي ميثيل أمين وديميثيل أمين ، اعتمادًا على ظروف التفاعل والمحفز المستخدم. يستخدم بشكل متكرر في الصناعات التي تتطلب ميثيل أمين متعددة بنسب مختلفة.

5. الاعتبارات التجارية لإنتاج ثنائي ميثالامين

بالإضافة إلى الأساليب العلمية للإعداد ، فإن الإنتاج التجاري لثنائي ميثاليأمين ينطوي على اعتبارات اقتصادية وبيئية. بالنسبة للإنتاج واسع النطاق ، تختار الشركات عادة عمليات فعالة من حيث التكلفة وكفاءة الطاقة وصديقة للبيئة. على سبيل المثال ، فإنميثلة الأمونيا مع الميثانولهي الطريقة الصناعية المفضلة بسبب قابليتها للتوسعة والتكلفة المنخفضة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك ، يضمن استخدام المحفزات المحسنة أن تكون العملية فعالة في استخدام الطاقة ومستدامة بيئيًا ، مما يقلل من إنتاج المنتجات الثانوية الخطرة.

خاتمة

فهم الـطرق إعداد ثنائي ميثالامينأمر بالغ الأهمية للصناعات التي تعتمد على هذه المادة الكيميائية. سواء من خلال مثيلات الأمونيا مع الميثانول ، أو الهدرجة الحفازة للنتروميثان ، أو تدهور هوفمان لـ N ، N-dimethylacetamide ، هناك العديد من العمليات المحددة لإنتاج ثنائي ميثيل أمين بكفاءة. توفر كل طريقة مزايا فريدة حسب إنتاجية المنتج المطلوب والنقاء وحجم الإنتاج. من خلال النظر في الجوانب العلمية والتجارية على حد سواء ، يمكن للصناعات اختيار أفضل مسار توليف لاحتياجاتها الخاصة.