디메틸 아민의 제조 방법

디메틸 아민 (DMA) 은 제약, 농업 및 화학 제조를 포함한 다양한 산업에서 사용되는 중요한 중간 화학 물질입니다. 그것은 강한 냄새를 가진 무색의 가연성 가스이며 무수 형태 또는 40% 수용액으로 발견 될 수 있습니다. 광범위한 응용 분야를 감안할 때디메틸 아민의 제조 방법연구 개발의 핵심 분야였습니다. 이 기사에서는 디메틸 아민을 합성하는 가장 일반적인 방법 중 일부를 탐색하여 관련 과정과 화학 반응에 대한 통찰력을 제공합니다.

1. 메탄올과 암모니아의 메틸화

디메틸 아민을 준비하는 데 가장 널리 사용되는 방법 중 하나는메탄올과 암모니아의 메틸화. 이 방법에서, 암모니아 (NHPod) 는 촉매, 전형적으로 알루미나 (Al₂OO) 와 같은 금속 산화물의 존재하에 메탄올 (CHUH OH) 과 반응한다. 반응은 다음과 같이 진행됩니다.

[ 2 CHAh OH NHHot \ right tarrow (CHnet) ₂ NH 2 H₂ O ]

이 반응은 부산물로서 물과 함께 디메틸아민을 생성한다. 반응의 선택성은 온도, 압력, 및 메탄올에 대한 암모니아의 비율과 같은 반응 조건을 조정함으로써 제어될 수 있다. 이들 조건을 최적화함으로써, 모노메틸아민 (MMA) 또는 트리메틸아민 (TMA) 과 같은 더 적은 부산물로 더 높은 수율의 디메틸아민을 달성할 수 있다.

2. 니트로 메탄의 촉매 수소화

디메틸 아민을 합성하는 또 다른 효과적인 방법은니트로 메탄의 촉매 수소화. 이 공정은 수소화 촉매, 일반적으로 탄소에 지지되는 백금 (Pt) 또는 팔라듐 (Pd) 의 존재 하에서 니트로 메탄 (CHUR NO₂) 을 감소시키는 것을 포함한다:

[ CHAh NO₂ 4 H₂ \ rightarrow (CH₃)₂NH 2 H₂ O ]

이 반응은 적당한 온도 및 압력하에서 일어나고, 1 차 생성물로서 디메틸아민을 생성한다. 이 공정의 높은 선택성은 특히 순수한 DMA가 특정 용도에 필요한 경우 DMA의 산업 생산에 매력적인 옵션입니다.

3. N,N-디메틸 아세트 아미드의 호프만 분해

N,N-디메틸 아세트 아미드의 호프만 분해디메틸아민에 대한 또 다른 제조법이다. 이 방법에서, N,N-디메틸아세트아미드 (CKIA Hcurro NO) 는 알칼리성 매질, 전형적으로 수산화나트륨 (NaOH) 에서 염소 또는 브롬으로 처리된다. 반응은 다음과 같이 단순화 될 수 있습니다.

[ CKirk Hcurro NO NaOH Cl₂ \ rightarrow (CHHot) ₂ NH NaCl CO₂ ]

이러한 분해 반응에서, 아미드 결합은 절단되고, 디메틸아민은 이산화탄소 및 염화나트륨과 함께 생성된다. 이 방법은 암모니아의 직접 메틸화보다 덜 일반적으로 사용되지만, 다른 합성 경로가 가능하지 않은 특정 경우에 유용하다.

4. 포름알데히드와 암모니아의 환원 메틸화

포름 알데히드와 암모니아의 환원 메틸화디메틸 아민의 생산으로 이어지는 2 단계 공정입니다. 제 1 단계에서, 암모니아는 포름알데하이드 (CH₂O) 와 반응하여 메틸아민 (CHUR NH₂) 을 형성한다. 그런 다음 메틸 아민은 두 번째 메틸화 단계를 거쳐 디메틸 아민을 생성합니다.

[ CHAh NHuc CH₂ O \ rightarrow (CHnet) □ NH H₂ O ]

이 방법은 매우 다재다능하며 사용되는 반응 조건 및 촉매에 따라 모노메틸아민 및 디메틸아민의 조절된 생산을 허용한다. 여러 가지 메틸 아민이 다른 비율로 요구되는 산업에서 자주 사용됩니다.

5. 디메틸 아민 생산을위한 상업적 고려 사항

과학적 제조 방법 외에도 디메틸 아민의 상업적 생산에는 경제적 및 환경 적 고려 사항이 포함됩니다. 대규모 생산을 위해 회사는 일반적으로 비용 효율적이고 에너지 효율적이며 환경 친화적 인 프로세스를 선택합니다. 예를 들어,메탄올과 암모니아의 메틸화확장 성 및 상대적으로 낮은 비용으로 인해 선호되는 산업 방법입니다. 또한, 최적화된 촉매의 사용은 공정이 에너지-효율적이고 환경적으로 지속가능하도록 보장하여, 위험한 부산물의 생산을 최소화한다.

결론

이해디메틸 아민의 제조 방법이 화학 물질에 의존하는 산업에 중요합니다. 메탄올에 의한 암모니아의 메틸화, 니트로메탄의 촉매 수소화, 또는 N,N-디메틸아세트아마이드의 호프만 분해를 통해, 디메틸아민을 효율적으로 제조하기 위한 몇가지 확립된 방법이 있다. 각 방법은 원하는 제품 수율, 순도 및 생산 규모에 따라 고유 한 이점을 제공합니다. 과학 및 상업적 측면을 모두 고려하여 산업은 특정 요구에 가장 적합한 합성 경로를 선택할 수 있습니다.