طرق إعداد الكحول الدياسيتون

كحول الدياسيتون ، المعروف باسم DAA ، هو مركب عضوي يستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية ، وخاصة كمذيب ، وسيط في التوليف العضوي ، وفي تركيبات الطلاء. يحتوي على الصيغة الكيميائية C6H12O2 ويتميز برائحة لطيفة ومعدل تبخر معتدل. فهم الـطرق إعداد الكحول الدياسيتونيعد ضروريًا للصناعات التي تتطلع إلى إنتاج هذا المركب بكفاءة وبدرجة نقاء عالية.

1. تكثيف ألدول للأسيتون

الطريقة الأكثر شيوعًا لتحضير كحول الدياسيتون هي من خلال تكثيف ألدول للأسيتون. في هذا التفاعل ، يخضع جزيئان من الأسيتون لتكثيف ألدول في ظل الظروف الأساسية أو الحمضية لتشكيل كحول الدياسيتون. يمكن تحفيز هذا التفاعل بواسطة قواعد مختلفة مثل هيدروكسيد الصوديوم أو بواسطة أحماض مثل حمض الكبريتيك.

• آليةالخطوة الأولى تنطوي على تشكيل أيون إينولات من الأسيتون تحت تأثير قاعدة أو محفز حمضي. ثم يتفاعل هذا أيون الإينولات مع جزيء أسيتون آخر لتشكيل ألدول (3-هيدروكسي-3-ميثيل بوتان-2-واحد) ، والذي يؤدي عند الجفاف إلى تكوين كحول الدياسيتون.
• ظروف رد الفعل: يحدث التفاعل عادة عند درجات حرارة معتدلة ، عادة ما بين 25-50 درجة مئوية ، لتجنب المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها. ارتفاع درجات الحرارة يمكن أن يؤدي إلى مزيد من الجفاف من الكحول ثنائي الأسيتون لتشكيل أكسيد ميسيتيل ، وهو مركب آخر مهم من الناحية الصناعية.

يتم تفضيل هذه العملية بسبب بساطتها ومواد البدء المتاحة بسهولة-الأسيتون. كما أنها توفر إنتاجية عالية ، مما يجعلها الطريقة المفضلة في الإنتاج على نطاق صناعي.

2-الهدرجة الحفازة لأكسيد الميسيتيل

طريقة أخرى لتحضير كحول الدياسيتون تتضمن الهدرجة الحفازة لأكسيد الميسيتيل. أكسيد ميسيتيل هو منتج الجفاف من الكحول ثنائي الأسيتون ، لذلك هذه الطريقة عكس أساسا هذه العملية. عن طريق هدرجة أكسيد الميسيتيل في ظل ظروف محددة ، يمكن تجديد الكحول الدياسيتون.

• المحفزاتالمحفزات الشائعة المستخدمة لهذه الهدرجة تشمل معادن مثل النيكل أو البلاديوم أو البلاتين.
• ظروف رد الفعل: يتم إجراء هذا التفاعل عند ضغوط ودرجات حرارة مرتفعة ، عادة في نطاق 50-100 درجة مئوية و 1-10 أجهزة atm ، اعتمادًا على المحفز المستخدم.

في حين أن هذه الطريقة فعالة ، إلا أنها تستخدم بشكل عام عندما يكون أكسيد الميسيتيل متاحًا بسهولة أو كجزء من عملية إعادة التدوير في المصانع الكيميائية حيث يتم استخدام كلا المركبين في مراحل الإنتاج المختلفة.

3. الترطيب المباشر للكحول الآيزوبروبينيل

طريقة أقل شيوعًا ولكنها بديلة لتحضير كحول الدياسيتون هي من خلال الترطيب المباشر لكحول الأيزوبروبينيل. في هذه العملية ، يتم ترطيب كحول الأيزوبروبينيل لتشكيل كحول الدياسيتون مباشرة.

• مسار التفاعلالتفاعل: يتضمن التفاعل إضافة الماء عبر الرابطة المزدوجة لكحول الأيزوبروبينيل لإنتاج كحول الدياسيتون. يتم تحفيز هذه العملية عادة بواسطة الأحماض ، مثل حمض الكبريتيك أو حمض الفوسفوريك.
• عملي: على الرغم من أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق ، إلا أنها أقل استخدامًا بسبب التوافر المحدود لكحول الأيزوبروبينيل وتفضيل طرق أبسط مثل تكثيف ألدول للأسيتون.

4-الاعتبارات البيئية واعتبارات السلامة

عند اختيارطرق إعداد الكحول الدياسيتونالعوامل البيئية والسلامة حاسمة. على سبيل المثال ، ينتج تكثيف الأسيتون من الألدول منتجات ثانوية أقل وهو آمن نسبيًا في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، ولكنه يتطلب معالجة دقيقة لأبخرة الأسيتون ، وهي شديدة الاشتعال. ومن ناحية أخرى ، تتطلب عمليات الهدرجة أنظمة الضغط العالي واستخدام المحفزات المكلفة ، والتي يمكن أن تشكل تحديات تشغيلية واقتصادية على حد سواء.

خاتمة

لتلخيص ، الطرق إعداد الكحول الدياسيتونتشمل تكثيف ألدول للأسيتون ، والهدرجة الحفازة لأكسيد الميسيتيل ، وترطيب كحول الأيزوبروبينيل. من بين هذه الطرق ، فإن تكثيف الأسيتون هو الأسلوب الأكثر شيوعًا بسبب بساطته وفعاليته من حيث التكلفة وعوائد عالية. ومع ذلك ، يعتمد اختيار الطريقة على توافر المواد الخام ، والحجم المطلوب ، والاعتبارات الاقتصادية في التطبيقات الصناعية.