에틸 아크릴레이트의 제조 방법

에틸 아크릴레이트는 페인트, 접착제, 직물 및 코팅에 널리 적용되는 중합체 및 공중합체의 제조에 사용되는 중요한 유기 화합물이다. 산업적 중요성을 감안할 때에틸 아크릴레이트의 제조 방법화학 엔지니어와 화학 산업의 전문가에게 중요합니다. 이 기사에서는 자세한 단계, 관련 반응 및 각 방법의 장단점을 포함하여 에틸 아크릴레이트를 준비하는 주요 방법을 살펴 보겠습니다.

1. 아크릴산의 에스테르화

에틸 아크릴레이트를 준비하는 가장 일반적인 방법은아크릴산의 에스테르화에탄올과 함께. 이 과정은 피셔 에스테르화의 전형적인 예이며, 카르복실산은 산 촉매, 일반적으로 황산 또는 p-톨루엔술폰산의 존재하에 알코올과 반응합니다.

반응 과정:

반응 메커니즘은 아크릴산의 양성자 화 후 에탄올의 친핵 공격을 포함합니다. 결과는 에틸 아크릴레이트와 물의 형성입니다.

CH₂ = CHCOOH Cults Hutus OH→ CH₂ = CHCOOC₂ Hypn H₂ O

주요 고려 사항:

• 촉매 선택: 황산이 전형적으로 사용되지만, 고체 산 촉매 또는 이온 교환 수지의 사용은 환경 문제를 최소화할 수 있다.
• 반응 조건: 고온 (70-100 ℃) 및 증류에 의한 물의 연속 제거는 에틸 아크릴레이트 형성을 향한 평형을 구동하는데 중요하다.

장점과 단점:

• 장점: 이 방법은 비교적 간단하며, 원료 (아크릴산 및 에탄올) 를 쉽게 이용할 수 있다.
• 단점: 그것은 평형 반응이며, 더 높은 수율을 얻기 위해서는 물의 제거가 필요합니다. 산성 환경으로 인한 부식 문제도 발생할 수 있으므로 특수 장비가 필요합니다.

2. 프로필렌의 촉매 산화

에틸 아크릴레이트를 준비하는 또 다른 방법은프로필렌의 촉매 산화아크릴산으로, 이어서 에탄올로 에스테르화. 이 공정은 다양한 아크릴레이트 에스테르를 생산하는 더 큰 산업 시스템에 통합될 수 있다.

반응 개요:

이 공정은 몰리브덴 또는 바나듐계 화합물과 같은 촉매를 사용하여 프로필렌 아크릴산이 형성되면 에탄올과 동일한 에스테르화 반응을 거쳐 에틸 아크릴레이트를 생성한다.

CAt H₆ O₂ → CH₂ = CHCOOH
CH₂ = CHCOOH Cults Hutus OH→ CH₂ = CHCOOC₂ Hypn H₂ O

산업 응용:

• 다단계 프로세스: 이 방법은 산화와 에스테르화의 두 가지 주요 단계를 포함합니다. 산화 공정은 아크릴산 수율을 최대화하기 위해 온도, 산소 수준 및 촉매 활성의 정밀한 제어를 필요로 한다.
• 촉매: 산화 공정은 상당한 부산물 형성 없이 프로필렌을 아크릴산으로 선택적으로 산화시키는데 효과적인 특정 금속 산화물 촉매 (몰리브덴 또는 바나듐 산화물) 를 사용한다.

장점과 단점:

• 장점: 이 방법은 기존의 아크릴산 생산 단위에 통합되어 대규모 제조에 비용 효율적입니다.
• 단점: 산화 단계는 에너지 집약적이며 부산물의 형성 또는 귀중한 반응물의 손실을 방지하기 위해 신중한 관리가 필요합니다.

3. 메틸 아크릴레이트의 트랜스에스테르화

에틸 아크릴레이트를 생산하는 대체 방법은메틸 아크릴레이트의 에스테르 교환에탄올과 함께. 이 과정은 메틸 아크릴레이트의 알코올 그룹을 에탄올과 교환하여 에틸 아크릴레이트 및 메탄올의 형성을 초래합니다.

반응 메커니즘:

반응은 염기성 또는 산성 촉매의 존재 하에서 발생하며, 이는 메톡시 그룹 (-OCHHot) 과 에톡시 그룹 (-OC₂ H₅) 의 교환을 촉진한다.

CH₂ = CHCOOCHottr C₂ Huckar OH → CH₂ = CHCOOC₂ Hkg CHChur OH

조건:

• 촉매: 일반적으로 사용되는 촉매는 수산화나트륨 또는 황산과 같은 강산 촉매를 포함한다.
• 온도: 반응은 전형적으로 온화한 온도 (60-80 ℃) 에서 진행되고, 메탄올을 연속적으로 제거하여 에틸 아크릴레이트를 향해 평형을 유도한다.

혜택 및 추첨:

• 장점: 이 방법은 메틸 아크릴레이트가 다른 화학 공정에서 부산물로서 쉽게 입수가능한 경우에 유용할 수 있다. 그것은 온화한 반응 조건과 상대적으로 높은 수율을 허용합니다.
• 단점: 이 방법은 일반적으로 메틸 아크릴레이트가 쉽게 접근 할 수있는 원료가 아닌 산업에서 덜 선호되며 더 넓은 적용을 제한합니다.

결론

여러 가지가 있습니다.에틸 아크릴레이트의 제조 방법, 각각의 장점과 산업 관련성. 아크릴산의 에스테르화는 가장 간단하고 널리 사용되는 방법으로 남아 있지만 프로필렌의 촉매 산화 및 메틸 아크릴레이트의 에스테르 교환은 원료 및 특정 산업 설정의 가용성에 따라 실행 가능한 대안입니다. 제조업체의 경우 방법 선택은 원자재 비용, 환경 고려 사항 및 장비 가용성과 같은 요인에 따라 다릅니다.