أساليب إعداد الفثالات (2-إيثيل هيكسيل)

دي (2-إيثيل هيكسيل) الفثالات ، يشار إليها باسم ديهب ، هي واحدة من الملدنات الأكثر استخداما على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية. تستخدم شركة DEHP في المقام الأول لجعل كلوريد البولي فينيل (بولي فينيل كلورايد) مرنًا ، ولكن تطبيقاتها تمتد إلى صناعات مختلفة. فهم الـأساليب إعداد الفثالات (2-إيثيل هيكسيل)أمر بالغ الأهمية لأولئك المشاركين في التصنيع والبحث. سوف تستكشف هذه المقالة الطرق الصناعية الشائعة ، والمواد الخام المستخدمة ، وآليات التفاعل المشاركة في إنتاج DEHP.

1. المواد الخام لتوليف DEHP

المواد الخام الرئيسية المطلوبة لتوليف الفثالات (2-إيثيل هكسيل) هيأنهيدريد الفثالاتو2-إيثيل هيكسانول. أنهيدريد الفثاليك ، مادة بدء رئيسية ، هو مركب معطر مشتق من أكسدة النفثالين أو أورثو-زيلين. من ناحية أخرى ، 2-إيثيل هيكسانول هو كحول متفرع يستخدم عادة بسبب قدرته على إنتاج الملدنات بمرونة ومتانة ممتازة.

يشكل التفاعل بين هذين المكونين أساس إنتاج DEHP. يلعب توازن نقاء وجودة هذه المواد الخام دورا هاما في تحديد كفاءة العملية وخصائص المنتج النهائي.

2. عملية الأسترة

الطريقة الأكثر شيوعًا لإعداد الفثالات (2-إيثيل هكسيل) هي من خلالأستريفيشن، والذي يتضمن التفاعل بين أنهيدريد الفثاليك و 2-إيثيل هكسانول في وجود محفز حمضي.

خطوة بخطوة التقسيم:

1. بدء رد الفعل: يتم تسخين أنهيدريد الفثاليك و 2-إيثيل هيكسانول في وجود محفز حمضي ، مثل حمض الكبريتيك أو حمض شبه تولوينسولفونيك. يبدأ تفاعل الأسترة ، وتشكيل أحادي في المراحل المبكرة.

2. تشكيل ديستر: مع تقدم التفاعل ، يتفاعل أحادي الإستر مع جزيء 2-إيثيل هيكسانول إضافي لتشكيل منتج ديستر المطلوب ، DEHP.

3. إزالة المياهيتم إنتاج الماء كمنتج ثانوي أثناء تفاعل الأسترة. تعد الإزالة الفعالة لهذه المياه ضرورية لدفع التفاعل إلى الاكتمال ، ويتم ذلك عادة عن طريق التقطير الأزيوتروبيك أو باستخدام عامل تجفيف.

4. تنقيةبعد اكتمال الأسترة ، يتم تحييد خليط التفاعل (إذا تم استخدام محفزات حمضية) وتنقيته من خلال التقطير لإزالة أي شوائب 2-إيثيل هيكسانول وغيرها من الشوائب غير المتفاعل.

عملية الاسترة هذه عالية الكفاءة ، تنتج إنتاجية عالية من DEHP. يتم التحكم بعناية في ظروف التفاعل ، بما في ذلك درجة الحرارة ، وتركيز المحفز ، والنسب المولية للمفاعلات ، لتحسين العائد والجودة.

٣-اﻻعتبارات الحفازة

تلعب المحفزات دورا حيويا في تسريع عملية التحفيزأساليب إعداد الفثالات (2-إيثيل هيكسيل). تستخدم المحفزات الحمضية التقليدية مثل حمض الكبريتيك على نطاق واسع ، ولكن هناك أيضًا بدائل مثل المحفزات الصلبة ، والتي توفر مزايا معينة ، مثل سهولة الاستعادة وإعادة الاستخدام ، وتقليل التلوث ، وتقليل التأثير البيئي.

في السنوات الأخيرة ،محفزات الأحماض الصلبةمثل الراتنجات الوظيفية لحمض السلفونيك والزيوليت تم استكشافها. توفر هذه المحفزات خيارات صديقة للبيئة ومستدامة لإنتاج DEHP على نطاق واسع. ومع ذلك ، قد تتطلب تصاميم عملية أكثر تعقيدًا وقد لا تكون دائمًا فعالة مثل الأحماض السائلة في بعض حالات التفاعل.

4. ظروف رد الفعل والتحسين

يمكن أن يتأثر تفاعل الأسترة الذي ينتج DEHP بعوامل مختلفة ، بما في ذلك درجة الحرارة ونسبة المولي وتركيز المحفز.

• درجة الحرارة: يتم التفاعل عادة عند درجات حرارة مرتفعة (حوالي 150-200 درجة مئوية) لزيادة معدلات التفاعل والعائد. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي درجات الحرارة المفرطة إلى ردود فعل جانبية غير مرغوب فيها وتدهور المنتج.
• نسبة الموليغالبًا ما يستخدم فائض طفيف من 2-إيثيل هيكسانول لضمان التحويل الكامل لمادة أنهيدريد الفثاليك ، ولكن الكثير من الكحول يمكن أن يعقد التنقية.
• تركيز المحفزيضمن تحسين تركيز المحفز أن يستمر التفاعل بكفاءة دون توليد الكثير من المنتجات الجانبية.

يهدف تحسين العملية إلى تحقيق منتج فثالات عالي النقاء (2-إيثيل هكسيل) مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة وتوليد النفايات.

5. طرق الكيمياء الخضراء

مع زيادة الوعي البيئي ، استكشف الباحثونالكيمياء الخضراءالنهج لإعداد دي (2-إيثيل هيكسيل) الفثالات. ويجري التحقيق في الأساليب التي تقلل من استهلاك الطاقة ، وتقلل من الانبعاثات السامة ، وتستخدم مواد أولية متجددة.

مجال واحد واعد ينطوي على استخداممحفزات بيولوجيةمثل lipases. يمكن لهذه الإنزيمات تحفيز تفاعلات الأسترة في ظروف أكثر اعتدالا (انخفاض درجات الحرارة والضغوط) ودون الحاجة إلى مواد كيميائية قاسية. في حين لا تزال في مرحلة النمو ، فإن العمليات الأنزيمية لديها القدرة على إحداث ثورة في إنتاج DEHP في المستقبل.

6. ملخص

باختصار ، فإنأساليب إعداد الفثالات (2-إيثيل هيكسيل)تعتمد في الغالب على تفاعل الأسترة بين أنهيدريد الفثاليك و 2-إيثيل هيكسانول. المحفزات ، وظروف التفاعل ، وتقنيات التنقية هي مكونات أساسية في تحسين هذه العملية. مع تحرك الصناعة الكيميائية نحو ممارسات أكثر استدامة ، تظهر طرق الكيمياء الخضراء المبتكرة مثل التحفيز الحيوي كبدائل محتملة لإنتاج DEHP أكثر ملاءمة للبيئة. فهم طرق التحضير هذه أمر بالغ الأهمية لتحسين كفاءة واستدامة إنتاج الملدنات في المستقبل.