मिथाइल एरीलेट की तैयारी के तरीके

मिथाइल एक्रिलेट एक महत्वपूर्ण रासायनिक मध्यवर्ती है जिसका व्यापक रूप से पॉलीमर, कोटिंग्स, चिपकने और वस्त्रों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। विभिन्न को समझनामिथाइल एरीलेट की तैयारी के तरीकेउत्पादन को अनुकूलित करने और दक्षता में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह लेख मिथाइल एक्रिलेट को संश्लेषित करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्राथमिक तकनीकों पर चर्चा करेगा, जो उनके अंतर्निहित रसायन विज्ञान और औद्योगिक प्रासंगिकता में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

1.ऐक्रेलिक एसिड का एस्टरिफिकेशन

सबसे आम में से एकमिथाइल एरीलेट की तैयारी के तरीकेमेथेनॉल के साथ ऐक्रेलिक एसिड का एस्टरिफिकेशन शामिल है। यह एक अच्छी तरह से स्थापित, सरल प्रक्रिया है जिसका उपयोग अक्सर औद्योगिक सेटिंग्स में उच्च उपज और सादगी के कारण किया जाता है।

प्रतिक्रिया अवलोकन:

ऐक्रेलिक एसिड और मेथनॉल के बीच प्रतिक्रिया एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती है, आमतौर पर एक एसिड उत्प्रेरक जैसे सल्फ्यूरिक एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती है। प्रक्रिया प्रतिवर्ती होती है, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया की स्थिति (जैसे तापमान, दबाव और अतिरिक्त अभिक्रियाओं का उपयोग) को वांछित मिथाइल एक्रिलेट गठन की ओर संतुलन को आगे बढ़ाने के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए।

[ पाठ {एक्रिलिक एसिड} पाठ {मेथनॉल} \ \ tarrow \ txt {पानी}} ]

फायदे:

• उच्च उपज:स्थितियों के उचित अनुकूलन से उच्च मात्रा में मेथाइल एरीलेट की उपज दे सकता है।
• ऑपरेशन में आसानी:एस्टरिफिकेशन प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल और अच्छी तरह से प्रलेखित है।

नुकसान:

• उत्पाद निर्माण:प्रतिक्रिया एक उप-उत्पाद के रूप में पानी उत्पन्न करती है, जिसे प्रतिक्रिया को आगे बढ़ाने और एस्टर के हाइड्रोलिसिस को रोकने के लिए हटाने की आवश्यकता होती है।
• संक्षारण:सल्फ्यूरिक एसिड जैसे एसिड उत्प्रेरक का उपयोग उपकरण संक्षारण का कारण बन सकता है, रिएक्टरों के लिए सावधानीपूर्वक सामग्री चयन की आवश्यकता होती है।

2.ट्रांससेक्युरिफिकेशन

मिथाइल एक्रिलेट को संश्लेषित करने का एक और सामान्य दृष्टिकोण ट्रांससेरिफिकेशन के माध्यम से है। इस विधि में, एक और एरीलेट एस्टर (जैसे एथिल एक्रिलेट) एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में मेथनॉल के साथ प्रतिक्रिया करता है।

प्रतिक्रिया अवलोकन:

एक विशिष्ट ट्रांससेस्टेरिफिकेशन प्रतिक्रिया में, एथिल एक्रिलेट और मेथनॉल को एसिड या बुनियादी उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रतिक्रिया दी जाती है। यह एस्टर समूहों के आदान-प्रदान की ओर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप मिथाइल एक्रिलेट और एक उप-उत्पाद के रूप में इथेनॉल का गठन होता है।

[ पाठ {एथिल एरीलेट} \ \ \ u200d ट {मेथनॉल} \ \ \ u200d ट {इथाइल एरीलेट} ]

फायदे:

• विशिष्टता:ट्रांससेस्टरिफिकेशन कम साइड प्रतिक्रियाओं के साथ मिथाइल एरीलेट संश्लेषण के लिए अधिक नियंत्रित दृष्टिकोण प्रदान कर सकता है।
• हल्के हालात:इस विधि को आम तौर पर ऐक्रेलिक एसिड के एस्टरिफिकेशन की तुलना में कम गंभीर प्रतिक्रिया स्थितियों की आवश्यकता होती है।

नुकसान:

• सामग्री शुरू करने की लागतःएक्रिलिक एसिड के साथ सीधे एक्रिलेट जैसे अन्य ऐक्रेलिक एसिड का उपयोग करने से अधिक महंगा हो सकता है।
• उत्पाद प्रबंधनःइथेनॉल के उत्पादन में उत्पाद की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए अलग-अलग कदम उठाने की आवश्यकता होती है।

3.प्रोपाइलीन का प्रत्यक्ष उत्प्रेरक ऑक्सीकरण

मिथाइल एक्रिलेट के उत्पादन के लिए एक अधिक आधुनिक और औद्योगिक रूप से स्केलेबल विधि प्रोपाइलीन के प्रत्यक्ष उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के माध्यम से है। यह प्रक्रिया एक मध्यवर्ती के रूप में ऐक्रेलिक एसिड की आवश्यकता को समाप्त करती है, जो अधिक प्रत्यक्ष संश्लेषण मार्ग की पेशकश करता है।

प्रतिक्रिया अवलोकन:

प्रोपाइलीन को एक उत्प्रेरक प्रणाली की उपस्थिति में ऑक्सीकरण किया जाता है, जिसमें अक्सर पैलेडियम या अन्य संक्रमण धातुओं को शामिल किया जाता है, ताकि सीधे मेथाइल एक्रिलेट का उत्पादन किया जा सके। यह विधि आमतौर पर मेथेनॉल का उपयोग करता है, जिसमें प्रतिक्रिया नियंत्रित तापमान और दबाव की स्थिति के तहत होने वाली प्रतिक्रिया होती है।

फायदे:

• प्रत्यक्ष संश्लेषण:मिथाइल एरीलेट के लिए प्रोपाइलीन का प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण मध्यवर्ती चरणों को समाप्त करता है, जिससे यह संभावित रूप से अधिक कुशल हो जाता है।
• मापनीयता:यह प्रक्रिया बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है, निरंतर रिएक्टर सिस्टम आउटपुट को अनुकूलित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

नुकसान:

• जटिलता:उत्प्रेरक प्रणाली और प्रतिक्रिया की स्थिति अधिक जटिल है, जिसमें सावधानीपूर्वक नियंत्रण और अनुकूलन की आवश्यकता होती है।
• अधिक पूंजी लागतःरिएक्टरों और उत्प्रेरक प्रणालियों के लिए प्रारंभिक निवेश सरल तरीकों की तुलना में महत्वपूर्ण हो सकता है।

4.वैकल्पिक विधिः एक्रिलोनिट्रिल हाइड्रोलिसिस

एक विकल्प, लेकिन कम आम,मिथाइल एक्रिलेट की तैयारी की विधिएक्रिलोनिट्रिल के हाइड्रोलाइसिस को शामिल करता है। यह विधि आमतौर पर विशेष अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित है और इसे व्यापक रूप से औद्योगिक पैमाने पर नहीं अपनाया जाता है।

प्रतिक्रिया अवलोकन:

एक्रिलोनिट्रिल को एक्रिलमाइड बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, जिसे बाद में ऐक्रेलिक एसिड में परिवर्तित किया जाता है। एक्रिलिक एसिड मिथाइल एरीलेट का उत्पादन करने के लिए मेथानॉल के साथ एस्टेरिफिकेशन से गुजरता है।

फायदे:

• एक्रिलोनिट्रिल का उपयोग:यह विधि मिथाइल एक्रिलेट उत्पादन में एक व्यापक रूप से उपलब्ध रासायनिक फीडस्टॉक के उपयोग की अनुमति देती है।

नुकसान:

• कई कदम:इस प्रक्रिया में कई कदम शामिल हैं, जो इसे एस्टरिफिकेशन या उत्प्रेरक ऑक्सीकरण जैसे प्रत्यक्ष तरीकों की तुलना में कम कुशल बनाता है।
• ऊर्जा गहन:हाइड्रोलिसिस और बाद की प्रतिक्रियाओं को महत्वपूर्ण ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है, जो इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग को सीमित करता है।

निष्कर्ष

कई हैंमिथाइल एरीलेट की तैयारी के तरीकेप्रत्येक अपने स्वयं के लाभ और सीमाओं के साथ। विधि का चुनाव बड़े पैमाने पर उत्पादन, लागत विचार और अंतिम उत्पाद की वांछित शुद्धता पर निर्भर करता है। ऐक्रेलिक एसिड का एस्टेरिफिकेशन सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि बनी हुई है, इसकी सादगी और लागत-प्रभावशीलता के लिए। हालांकि, प्रोपाइलीन के प्रत्यक्ष उत्प्रेरक ऑक्सीकरण जैसे अधिक आधुनिक तरीके बड़े पैमाने पर, कुशल उत्पादन के लिए रोमांचक संभावनाएं प्रदान करते हैं। इन विधियों को समझने से उद्योगों को अपनी प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने और मिथाइल एरीलेट संश्लेषण के बारे में सूचित निर्णय लेने में सक्षम बनाती है।