Epichlorohydrin의 준비 방법

Epichlorohydrin (ECH) 은 에폭시 수지, 합성 글리세롤 및 기타 산업 화학 물질의 생산에 사용되는 주요 원료입니다. 다재다능한 유기 화합물로서, 그 요구로 인해 몇 가지 준비 방법이 개발되었습니다. 이 기사에서는 epichlorohydrin의 주요 준비 방법, 메커니즘, 장점 및 산업적 관련성을 탐구합니다.

1.클로로히드린 방법

에피 클로로 히드린의 전통적인 제조 방법은 프로필렌과 염소의 반응을 포함하는 클로로 히드린 과정입니다. 이 프로세스는 두 가지 주요 단계로 진행됩니다.

• 1 단계: 프로필렌 클로로히드린의 형성
  제 1 단계에서, 프로필렌 (Cur Hsub) 은 물의 존재하에 염소와 반응하여, 일반적으로 프로필렌 클로로히드린으로 지칭되는 1-클로로-2-프로판올 및 2-클로로-1-프로판올의 혼합물을 형성한다. 반응 메커니즘은 다음과 같습니다.

  [C3H6 Cl2 H2O \ 오른쪽 C3H7ClO (클로로 히드린)]

• 2 단계: 에피클로로히드린으로의 탈염소화
  그런 다음 클로로히드린은 일반적으로 수산화나트륨 (NaOH) 과 같은 강염기를 사용하여 탈수소 염소화를 거칩니다. 이것은 염화수소 (HCl) 를 제거하고 에피 클로로 히드린을 형성합니다.

  [C3H7ClO NaOH \ 오른쪽 C3H5ClO (Epichlorohydrin) NaCl H_2O]

이 에피클로로히드린의 제조 방법은 잘 확립되어 있지만, 주로 폐수 및 HCl 배출을 포함한 상당량의 염소화 부산물의 형성으로 인해 환경적 결점이 있다. 그럼에도 불구하고 폐기물 처리를위한 인프라가 설치된 지역에서 널리 사용됩니다.

2.글리세롤 기반 방법

최근 몇 년 동안 지속 가능성에 대한 우려로 에피 클로로 히드린의 제조를위한 친환경 방법이 개발되었습니다. 그러한 방법 중 하나는글리세롤 기반 공정재생 가능한 원료를 사용합니다. 바이오 디젤 생산의 부산물 인 글리세롤은 출발 물질로 작용하여 지속 가능성 측면에서이 방법을 매우 매력적으로 만듭니다.

• 1 단계: 글리세롤의 디클로로프로판올로의 전환
  글리세롤 (CWorc Hcuro Onet) 은 염화수소 (HCl) 또는 염소를 사용하여 염소화되어 디클로로프로판올 (DCP) 을 형성한다. 이것은 추가 반응에 필요한 중간 화합물입니다.

  [C3H8O3 2HCl \ 오른쪽 C3H6Cl2O (Dichloropropanol) H_2O]

• 2 단계: Epichlorohydrin으로의 순환
  다음 단계에서 디클로로 프로판올은 염기 (예: 수산화 나트륨) 를 사용하여 탈수소 염소화되어 에피 클로로 히드린을 생성합니다.

  [C3H6Cl2O NaOH \ 오른쪽 C3H5ClO (에피클로로히드린) NaCl H2O]

이 에피 클로로 히드린의 제조 방법은 재생 가능한 공급 원료를 사용하고 독성이 적은 폐기물을 생성하기 때문에 상당한 환경 적 이점을 가지고 있습니다. 또한 녹색 화학 및 지속 가능성에 대한 세계적 강조와 일치하여 많은 산업에서 선호되는 선택입니다.

3.직접 산화 방법

Epichlorohydrin의 준비에 대한 또 다른 혁신적인 접근 방식은직접 산화. 이 방법은 과산화수소 (H₂ O₂) 와 촉매를 사용하여 염화 알릴 (Cral Hcut Cl) 을 에피클로로히드린으로 직접 산화시킴으로써 염소계 시약의 필요성을 제거합니다.

• 1 단계: Allyl Chloride의 산화
  염화알릴은 온화한 조건하에서 티타늄 실리케이트 촉매 (예: TS-1) 의 존재하에 과산화수소와 반응하여 에피클로로히드린을 형성한다. 반응은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

  [C3H5Cl H2O2 \ 오른쪽 C3H5ClO (에피클로로히드린) H_2O]

이 공정은 부산물로서 HCl을 생성하지 않기 때문에 클로로히드린 방법보다 더 깨끗한 것으로 간주되어 부식성 배출 및 폐수를 감소시킨다. 또한, 더 높은 선택성을 제공하여 에피클로로히드린의 전체 수율을 향상시킨다. 그러나, 과산화수소 및 촉매의 비용 및 가용성은 그의 광범위한 채택을 위한 제한 인자가 될 수 있다.

4.생명 공학 방법

생명 공학의 발전으로Epichlorohydrin의 생명 공학 준비. 효소 및 미생물 방법은 생체 기반 전구체를 에피 클로로 히드린으로 전환시키기 위해 조작 된 유기체 또는 효소를 사용하는 것을 포함합니다. 아직 실험 단계에 있지만, 이 방법은 생체 재생 가능 소스를 사용하고 온화한 조건에서 작동함으로써 에피클로로 히드린 생산에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.

생명 공학 방법은 아직 대규모로 상업적으로 실행 가능하지 않지만, 세계가보다 지속 가능한 화학 공정으로 이동함에 따라 미래에 대한 약속이 있습니다.

결론

에피 클로로 히드린의 제조 방법은 전통적인 클로로 히드린 공정에서 글리세롤 기반 방법 및 직접 산화와 같은보다 환경 친화적이고 지속 가능한 접근법으로 크게 발전했습니다. 각 방법에는 고유 한 장점과 과제가 있지만 녹색 화학에 대한 수요가 증가함에 따라 환경 영향을 줄이는 방법이 널리 보급되고 있습니다. 연구와 혁신이 계속됨에 따라, 에피 클로로 히드린의 제조를위한 더 새롭고 효율적인 방법이 등장하여 산업 요구와 환경 목표를 모두 충족시킬 것입니다.