アクリル酸の调制方法

アクリル酸は、ポリマー、接着剤、コーティング、およびその他のさまざまな材料の製造に使用される重要な工業用化学物質です。 その重要性のために、アクリル酸の调制方法メーカーや研究者にとって非常に興味深いものです。 この記事では、技術的な詳細、利点、および産業用途に焦点を当てて、アクリル酸を合成するために使用されるさまざまなプロセスについて説明します。

1.ポリプロピレン酸化法

最も広く利用されたの1つアクリル酸の调制方法は2ステッププロセスであるプロピレンの酸化です。 この方法は、石油精製の副産物としてプロピレンが豊富にあるため、非常に人気があります。

• ステップ1: アクロレインへのポリプロピレンの酸化
  最初のステップは、空気または酸素の存在下でのプロピレンの触媒酸化を含み、アクロレイン (CH ₂ = CHCHO) を生成します。 モリブデンやビスマスなどの触媒は、この反応を促進するために一般的に使用されます。

• ステップ2: アクリル酸へのアクロレインの酸化
  2番目のステップでは、バナジウムベースの触媒を使用して、アクロレインをさらに酸化してアクリル酸 (CH₂ = CHCOOH) を生成します。 この方法は高い収量を提供し、その効率のために産業環境で広く採用されています。

2.アセチレンのカルボニル化

別のアクリル酸の调制方法アセチレンのカルボニル化によるものです。 プロピレン酸化ルートよりも一般的ではありませんが、この方法は歴史的に重要であり、次のステップを含みます。

• ステップ1: 一酸化炭素とのアセチレン反応
  このプロセスでは、アセチレン (C ₂H ₂) はニッケル触媒の存在下で一酸化炭素 (CO) と反応してアクリル酸を形成します。 反応が効率的に進行することを確実にするためには、通常、高い圧力および温度が必要である。

• 利点と欠点
  この方法はアクリル酸を生成することができるが、アセチレンおよび反応条件に関連するコストが高いため、現代の工業用途ではあまり好まれていない。 しかし、アセチレンが容易に入手できる特定の場合、この方法は経済的に実行可能であり得る。

3.バイオマス由来アクリル酸

近年、持続可能で环境にやさしい関心が高まっていますアクリル酸の调制方法をご参照ください。 1つのそのような方法は、グリセロール、乳酸、または3 − ヒドロキシプロピオン酸 (3 − HP) などの再生可能なバイオマス源からのアクリル酸の生成である。 このアプローチには、次の重要な側面があります。

• 出発材料としてのグリセロール
  バイオディーゼル生産の副産物であるグリセロールは、触媒脱水によってアクロレインに変換できます。 次に、アクロレインは、プロピレン酸化法と同様の経路に従って、アクリル酸に酸化されます。

• 乳酸ルート
  別の有望な方法は、乳酸のアクリル酸への触媒変換を含む。 この方法は、バイオマスの自然発酵を利用して乳酸を生成し、乳酸を化学的にアクリル酸に変換することができる。

• 環境への影響
  バイオマス由来の方法は、従来の石油化学プロセスと比較してより低い二酸化炭素排出量を提供します。 まだ研究開発段階にありますが、これらの方法は、特にグリーンケミストリーソリューションの需要が高まるにつれて、将来の産業用途に有望であると考えられています。

4.エステルの熱割れ

アクリル酸への別の合成経路は、エステル、特にアクリル酸メチルの熱分解である。 このプロセスでは、制御された条件下でエステルを加熱して化学結合を破壊し、アクリル酸とメタノールを形成します。 熱分解に先行するエステル化プロセスは、アクリル酸をメタノールと反応させることによって達成することができる。

• アプリケーション
  この方法は、高純度のアクリル酸が必要な特定の場合に使用され、他の方法に比べて運用コストが高いため、小規模生産に使用されることがよくあります。

結論

アクリル酸の调制方法時間の経過とともに大幅に進化し、原材料、コストの考慮事項、環境への影響に応じてさまざまなルートが利用可能になりました。 プロピレンの酸化は、その高い効率と原料の広範な入手可能性のために、依然として主要な工業的方法です。 しかし、バイオマス由来のアクリル酸のような新しい技術は、より持続可能な化学産業に貢献することで有望です。