Q:

طرق إعداد الأوكتانول

اسأل سؤالاً
A:

الأوكتانول ، وهو كحول ثمانية الكربون ، يلعب دورا حاسما في مختلف الصناعات مثل مستحضرات التجميل والعطورات والتخليق الكيميائي. هناك عدة طرق لإعداد الأوكتانول ، ولكل منها مزاياه وعملياته وتطبيقاته الصناعية الفريدة. في هذه المقالة ، سنستكشف بعض التقنيات الأكثر استخدامًا لإنتاج الأوكتانول ، مع التركيز على مبادئها الكيميائية وكفاءتها وقابليتها للتوسع.

1.هدرجة حمض الأوكتانويك

إحدى الطرق الأساسية لتحضير الأوكتانول هي من خلال هدرجة حمض الأوكتانويك (المعروف أيضًا باسم حمض الكابريليك). يتضمن هذا التفاعل تقليل مجموعة الكربوكسيل (-COOH) من حمض الأوكتانويك إلى مجموعة هيدروكسيل (-OH) ، مما يؤدي إلى تكوين الأوكتانول.

  • تفاعل كيميائي:
    [\ النص {ج}7 \ text{H}{15}\ text{COOH} H2 \ rightarrow \ text{C}8 \ text{H _} {17}\ text{OH} ]

  • المحفزاتتتطلب العملية في كثير من الأحيان محفزًا معدنيًا ، مثل النيكل أو البلاتين ، لتسهيل الهدرجة تحت درجة الحرارة والضغط المتحكمين.

  • تطبيق صناعيتستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في الصناعات بسبب آلية التفاعل المباشرة وتوافر حمض الأوكتانويك كمادة خام. كما أنها تعتبر مقاربة غير مضرة لأنها تستخدم الهيدروجين كعامل اختزال ، حيث تنتج الماء فقط كمنتج ثانوي.

2.توليف الكحول زيغلر

تخليق الكحول زيجلر هو طريقة مهمة تستخدم لإعداد واسع النطاق للكحول سلسلة طويلة مثل الأوكتانول. تتضمن هذه العملية تحلل الإثيلين باستخدام ثلاثي إيثيل الألومنيوم ، تليها الأكسدة والتحلل المائي لإنتاج الأوكتانول.

  • خطوات في العملية:

  • Oligomerization الإثيلينترتبط جزيئات الإيثيلين (cالقلم) معًا في وجود ثلاثي إيثيل الألومنيوم لتشكيل سلسلة ألكيل من الألومنيوم.

  • أكسدة: تتأكسد سلسلة ألكيل الألومنيوم بالأكسجين لإنتاج أكسيد الألومنيوم.

  • التحلل المائي: يتم تحلل أكسيد الألومنيوم بالماء لإنتاج الكحول المقابل ، وهو في هذه الحالة الأوكتانول.

  • المزايا: عملية زيغلر عالية الكفاءة لإنتاج مجموعة واسعة من الكحول مع أطوال سلسلة مختلفة. كما أنه يوفر درجة عالية من التحكم في التركيب الجزيئي للكحول المنتج.

3.تخفيض الأوكتانال

تتضمن طريقة أخرى ثابتة لإعداد الأوكتانول اختزال الأوكتانال (ألدهيد مع ثماني ذرات كربون) إلى الأوكتانول. عادة ما يتم ذلك باستخدام عوامل اختزال مثل بوروهيدريد الصوديوم (nabhركسيكتيون) أو هيدريد ألومنيوم الليثيوم (lialhrigits).

  • تفاعل كيميائي:
    [\ النص {ج}7 \ text{H}{15}\ text{CHO} 2H \ rightarrow \ text{C}8 \ text{H}{17}\ text{OH} ]

  • ظروف معتدلةيمكن إجراء عملية التخفيض في ظروف معتدلة نسبيًا ، مما يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق للتوليف على نطاق المختبر. بوروهيدريد الصوديوم ، على وجه الخصوص ، هو خيار شائع للتقليل الانتقائي دون التأثير على المجموعات الوظيفية الأخرى.

  • القيود: على الرغم من فعاليته ، إلا أن هذه الطريقة ليست قابلة للتوسعة للتطبيقات الصناعية مقارنة بالهدرجة أو تركيب زيغلر بسبب التكلفة ومتطلبات التعامل مع عوامل الاختزال القوية.

4.تخمير

طريقة بيولوجية لإعداد الأوكتانول هي من خلال تخمير المواد العضوية. بعض الكائنات الدقيقة ، مثلكلوستريديومالأنواع ، يمكن أن تنتج الكحول ، بما في ذلك الأوكتانول ، في ظل الظروف اللاهوائية من خلال المسارات الأيضية.

  • المزاياهذه الطريقة مستدامة بيئيًا وتعتمد على المواد الأولية المتجددة مثل السكريات والكتلة الحيوية النباتية. يمكن أن تكون أيضًا جزءًا من الاقتصاد الدائري حيث يتم استخدام مواد النفايات كمدخلات للتخمير.

  • التحدياتيؤدي التخمير عادة إلى إنتاجية منخفضة ويتطلب معالجة كبيرة في اتجاه مجرى النهر لتنقية الأوكتانول من مزيج من الكحول والمنتجات الثانوية للتخمير. غير أن التقدم في مجال التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية قد يحسن كفاءة هذه الطريقة في المستقبل.

5.عملية أوكسو (هيدروفورميلاتيون الألكينات)

عملية الأوكسو هي طريقة على نطاق صناعي تستخدم لإنتاج الكحول مثل الأوكتانول بواسطة هيدروفورميلاتيون الألكينات. في هذه العملية ، يتفاعل ألكين (مثل هيبلين) مع غاز سينجاس (خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون) لتشكيل ألدهيد ، والذي يتم هدرجته لاحقًا إلى أوكتانول.

  • خطوات في العملية:

  • هيدروفورميلاتيونيخضع هيفتين للهيدروفورم في وجود محفز (مثل الكوبالت أو الروديوم) لإنتاج ثماني.

  • الهدرجة: يتم بعد ذلك هدرجين الأوكتانول إلى أوكتانول ، على غرار عملية تخفيض الألدهيد المذكورة سابقًا.

  • الكفاءةعملية الأوكسو عالية الكفاءة وتستخدم عادة لإنتاج الكحول على نطاق واسع بسبب مرونتها وقابلية التوسع. يمكن تكييفها لإنتاج الكحول المختلفة اعتمادا على بدء الألكين.

خاتمة

تختلف طرق تحضير الأوكتانول في التعقيد وقابلية التوسع والتأثير البيئي. كل طريقة-من هدرجة حمض الأوكتانويك وتخليق الكحول زيغلر إلى الحد من الأوكتانال والتخمير-لها أهميتها الصناعية الخاصة. اعتمادا على التطبيق والنقاء المطلوب ، قد تختار الشركات المصنعة طريقة واحدة على أخرى. يوفر فهم هذه الأساليب نظرة ثاقبة حول كيفية إنتاج الأوكتانول لمجموعة واسعة من التطبيقات التجارية.

إلغاء إرسال

Inquiry Sent

We will contact you soon