디아세톤 알콜의 제조 방법

일반적으로 DAA로 알려진 다이아세톤 알코올은 화학 산업, 특히 용매, 유기 합성 중간체 및 코팅 제제에서 널리 사용되는 유기 화합물입니다. 그것은 화학식 C6H12O2 를 가지고 있으며 쾌적한 냄새와 적당한 증발 속도를 특징으로합니다. 이해디 아세톤 알콜의 제조 방법이 화합물을 효율적이고 고순도로 생산하려는 산업에 필수적입니다.

1. 아세톤의 알돌 응축

디아세톤 알콜의 제조를위한 가장 일반적인 방법은 아세톤의 알돌 축합입니다. 이 반응에서 두 분자의 아세톤은 염기성 또는 산성 조건 하에서 알돌 축합을 거쳐 다이아세톤 알코올을 형성한다. 이 반응은 수산화 나트륨과 같은 다양한 염기 또는 황산과 같은 산에 의해 촉매될 수 있다.

• 메커니즘: 제 1 단계는 염기 또는 산 촉매의 영향으로 아세톤으로부터 에놀레이트 이온을 형성하는 것을 포함한다. 이 에놀레이트 이온은 다른 아세톤 분자와 반응하여 알돌 (3-하이드 록시-3-메틸 부탄-2-1) 을 형성하며, 탈수시 디 아세톤 알콜이 형성됩니다.
• 반응 조건: 반응은 전형적으로 원치 않는 부산물을 피하기 위해 온화한 온도, 일반적으로 25-50 ℃에서 일어난다. 더 높은 온도는 디아세톤 알콜을 추가로 탈수시켜 메시틸 옥사이드를 형성할 수 있으며, 이는 또 다른 산업적으로 중요한 화합물이다.

이러한 공정은 그의 단순성 및 용이하게 이용가능한 출발 물질-아세톤으로 인해 선호된다. 또한 높은 수율을 제공하여 산업 규모의 생산에서 선호되는 방법입니다.

2. 메시 틸 산화물의 촉매 수소화

디아세톤 알코올을 제조하는 또 다른 방법은 메시 틸 옥사이드의 촉매 수소화를 포함한다. 메시 틸 옥사이드는 디 아세톤 알콜의 탈수 생성물이므로이 방법은 본질적으로 그 과정을 뒤집습니다. 특정 조건 하에서 메시 틸 옥사이드를 수소화함으로써, 디아세톤 알콜을 재생시킬 수 있다.

• 촉매: 이 수소화에 사용되는 일반적인 촉매는 니켈, 팔라듐 또는 백금과 같은 금속을 포함한다.
• 반응 조건: 이 반응은 사용된 촉매에 따라 전형적으로 50-100 ℃ 및 1-10 atm의 범위에서 상승된 압력 및 온도에서 수행된다.

이 방법은 효율적이지만, 일반적으로 메시틸 산화물이 쉽게 이용 가능한 경우 또는 두 화합물이 다양한 생산 단계에서 사용되는 화학 플랜트에서 재활용 공정의 일부로서 사용된다.

3. 이소프로페닐 알코올의 직접 수분

덜 일반적이지만 대안적인 디아세톤 알코올 제조방법은 이소프로페닐 알콜의 직접적인 수화를 통한 것이다. 이 과정에서 이소프로페닐 알콜은 수화되어 다이아세톤 알콜을 직접 형성한다.

• 반응 경로: 이 반응은 이소 프로페닐 알코올의 이중 결합을 통해 물을 첨가하여 디 아세톤 알코올을 생성하는 것입니다. 이 공정은 전형적으로 황산 또는 인산과 같은 산에 의해 촉매된다.
• 실용성: 이 방법은 실행 가능하지만, 이소프로페닐 알코올의 제한된 가용성 및 아세톤의 알돌 축합과 같은 더 간단한 경로에 대한 선호로 인해 덜 자주 사용됩니다.

4. 환경 및 안전 고려 사항

선택할 때디 아세톤 알콜의 제조 방법환경 및 안전 요소가 중요합니다. 예를 들어, 아세톤의 알돌 축합은 더 적은 부산물을 생성하며 제어 조건에서는 상대적으로 안전하지만 가연성이 높은 아세톤 증기를 조심스럽게 취급해야합니다. 다른 한편으로, 수소화 공정은 고압 시스템 및 고가의 촉매의 사용을 요구하며, 이는 작동 및 경제적 문제를 둘 다 제기할 수 있다.

결론

요약하면,디 아세톤 알콜의 제조 방법아세톤의 알돌 축합, 메시 틸 옥사이드의 촉매 수소화 및 이소프로페닐 알코올의 수화를 포함한다. 이들 중에서, 아세톤의 알돌 축합은 그의 단순성, 비용 효율성 및 높은 수율로 인해 가장 일반적으로 사용되는 방법이다. 그러나, 방법의 선택은 원료의 가용성, 원하는 규모, 및 산업 응용에서의 경제적 고려 사항에 의존한다.