ในฐานะซัพพลายเออร์ MeCN (อะซีโตไนไตรล์) ที่เชื่อถือได้ ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการเตรียม MeCN อะซีโตไนไตรล์หรือที่รู้จักกันในชื่อเมทิลไซยาไนด์เป็นของเหลวไม่มีสีและมีกลิ่นเฉพาะตัว เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงยา เคมีเกษตร และเคมีวิเคราะห์ ในบล็อกโพสต์นี้ ฉันจะเจาะลึกวิธีการต่างๆ ในการเตรียม MeCN โดยให้ความกระจ่างเกี่ยวกับกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการผลิต
1. จากอะคริโลไนไตรล์
หนึ่งในวิธีการทั่วไปในการเตรียม MeCN คือเป็นผลพลอยได้ในการผลิตอะคริโลไนไตรล์ กระบวนการผลิตอะคริโลไนไตรล์หรือที่เรียกว่ากระบวนการ Sohio เกี่ยวข้องกับการแอมมซิเดชันของโพรพิลีน
ปฏิกิริยาเคมีมีดังนี้:
[C_3H_6+NH_3 + \frac{3}{2}O_2\ลูกศรขวา CH_2=CH - CN+3H_2O]
ในระหว่างปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง ซึ่งโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นที่ประมาณ 400 - 510°C บนตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น บิสมัทโมลิบเดต จะมีขั้นตอนทางเคมีที่ซับซ้อนหลายขั้นตอนเกิดขึ้น นอกจากอะคริโลไนไตรล์แล้ว ยังมีการสร้างผลิตภัณฑ์พลอยได้อื่นๆ อีกด้วย และ MeCN ก็เป็นหนึ่งในนั้น กลไกปฏิกิริยาเฉพาะที่นำไปสู่การก่อตัวของ MeCN นั้นซับซ้อนและเกี่ยวข้องกับขั้นตอนขั้นกลางหลายชุด
ส่วนผสมของปฏิกิริยาที่ได้จากกระบวนการแอมออกซิเดชันประกอบด้วยอะคริโลไนไตรล์, MeCN, ไฮโดรเจนไซยาไนด์ และสิ่งสกปรกอื่นๆ หากต้องการแยก MeCN จำเป็นต้องมีขั้นตอนการแยกและการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน ขั้นแรก ส่วนผสมของปฏิกิริยาจะถูกดับเพื่อหยุดปฏิกิริยา จากนั้นจึงนำไปกลั่น กระบวนการกลั่นได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อแยกส่วนประกอบต่างๆ ตามจุดเดือด อะคริโลไนไตรล์มีจุดเดือดประมาณ 77.3°C ในขณะที่ MeCN เดือดที่ประมาณ 81.6°C ด้วยการกลั่นแบบแยกส่วน MeCN สามารถแยกออกจากอะคริโลไนไตรล์และผลิตภัณฑ์พลอยได้อื่นๆ ได้
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอะคริโลไนไตรล์ คุณสามารถเยี่ยมชมได้อะคริโลไนไตรล์และอะคริโลไนไตรล์-
2. จากกรดอะซิติกและแอมโมเนีย
อีกวิธีหนึ่งสำหรับการสังเคราะห์ MeCN คือปฏิกิริยาของกรดอะซิติกและแอมโมเนีย กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอนหลัก
ในขั้นตอนแรก กรดอะซิติกทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียเพื่อสร้างแอมโมเนียมอะซิเตต:
[CH_3COOH + NH_3\ลูกศรขวา CH_3COONH_4]
ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยากรด-เบสอย่างง่าย และสามารถเกิดขึ้นได้ในสภาวะที่ไม่รุนแรง
ในขั้นตอนที่สอง แอมโมเนียมอะซิเตตจะถูกทำให้แห้งเพื่อสร้าง MeCN ปฏิกิริยาการคายน้ำนี้มักจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 400 - 500°C) บนตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น อลูมินา สมการทางเคมีสำหรับปฏิกิริยานี้คือ:
[CH_3COONH_4\ลูกศรขวา CH_3CN + 2H_2O]
ปฏิกิริยาโดยรวมจากกรดอะซิติกต่อ MeCN สามารถแสดงได้เป็น:
[CH_3COOH+NH_3\ลูกศรขวา CH_3CN + 2H_2O]
ข้อดีของวิธีนี้คือกรดอะซิติกและแอมโมเนียมีราคาไม่แพงนักและเป็นวัสดุตั้งต้นที่หาได้ง่าย อย่างไรก็ตาม สภาวะของปฏิกิริยาจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแปลงและการเลือกสรรสูง ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ที่ได้ยังต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์ด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การกลั่นและการสกัด เพื่อให้ได้ MeCN ที่มีความบริสุทธิ์สูง
3. วิธีอิเล็กโทรไลต์
วิธีการอิเล็กโทรไลต์เป็นแนวทางเฉพาะทางมากขึ้นสำหรับการเตรียม MeCN ในกระบวนการนี้ สารละลายที่มีสารตั้งต้นที่เหมาะสมจะถูกอิเล็กโทรไลต์
โดยทั่วไป จะใช้สารละลายอะซิตาไมด์ ((CH_3CONH_2)) ในตัวทำละลายที่เหมาะสม ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิส โมเลกุลอะซิตาไมด์จะเกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่อิเล็กโทรด ที่ขั้วบวก อะซิตาไมด์จะถูกออกซิไดซ์ และผ่านขั้นตอนขั้นกลางหลายขั้นตอน MeCN จะถูกสร้างขึ้นพร้อมกับการปล่อยผลพลอยได้อื่นๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
ปฏิกิริยาที่ขั้วบวกสามารถทำให้ง่ายขึ้นดังนี้:
[CH_3CONH_2\ลูกศรขวา CH_3CN + H_2O]
กระบวนการอิเล็กโทรไลต์มีข้อดีบางประการ เช่น มีศักยภาพในการควบคุมสภาวะของปฏิกิริยาได้ดีขึ้น และความสามารถในการผลิต MeCN ที่มีความบริสุทธิ์สูง อย่างไรก็ตาม ยังต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและการควบคุมพารามิเตอร์อิเล็กโทรไลซิสอย่างระมัดระวัง เช่น ความหนาแน่นกระแส ศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด และอุณหภูมิ
4. การทำให้ MeCN บริสุทธิ์
ไม่ว่าวิธีการเตรียมที่ใช้จะเป็นอย่างไร MeCN ดิบที่ได้รับมักจะมีสิ่งเจือปนต่างๆ เช่น น้ำ สารประกอบอินทรีย์ และเกลืออนินทรีย์ ดังนั้น การทำให้บริสุทธิ์จึงเป็นขั้นตอนสำคัญเพื่อให้ได้ MeCN คุณภาพสูงที่ตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมต่างๆ
วิธีการทำให้บริสุทธิ์วิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปคือการกลั่น MeCN ที่เป็นสารดิบได้รับความร้อน และไอระเหยถูกควบแน่นและรวบรวมไว้ในช่วงอุณหภูมิที่ต่างกัน สิ่งเจือปนที่แตกต่างกันมีจุดเดือดที่แตกต่างกัน ดังนั้นด้วยการควบคุมกระบวนการกลั่นอย่างระมัดระวัง จึงสามารถแยกสิ่งเจือปนออกจาก MeCN ได้
วิธีการทำให้บริสุทธิ์อีกวิธีหนึ่งคือการทำให้แห้ง เนื่องจาก MeCN สามารถดูดซับน้ำได้ จึงจำเป็นต้องกำจัดน้ำออกจาก MeCN สารทำให้แห้งทั่วไปได้แก่ตะแกรงโมเลกุลและเกลือปราศจากน้ำ MeCN จะถูกส่งผ่านคอลัมน์ที่เต็มไปด้วยสารทำให้แห้ง และน้ำใน MeCN จะถูกดูดซับโดยสารทำให้แห้ง
นอกจากนี้ เทคนิคต่างๆ เช่น โครมาโทกราฟี ยังสามารถใช้เพื่อการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมได้ โครมาโตกราฟีสามารถแยก MeCN ออกจากสารเจือปนอินทรีย์อื่นๆ ตามความชอบที่แตกต่างกันของพวกมันสำหรับเฟสที่อยู่นิ่งและเคลื่อนที่
การควบคุมคุณภาพและการใช้งาน
ในฐานะซัพพลายเออร์ MeCN การควบคุมคุณภาพมีความสำคัญสูงสุด เราใช้เทคนิคการวิเคราะห์ขั้นสูง เช่น แก๊สโครมาโทกราฟี โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง และแมสสเปกโตรเมทรี เพื่อรับรองความบริสุทธิ์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ MeCN ของเรา ผลิตภัณฑ์ MeCN ของเราถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่างๆ
ในอุตสาหกรรมยา MeCN ถูกใช้เป็นตัวทำละลายในการสังเคราะห์ยาและเป็นเฟสเคลื่อนที่ในโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) สำหรับการวิเคราะห์ยา ในอุตสาหกรรมเคมีเกษตรใช้ในการสังเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชและสารกำจัดวัชพืช ในสาขาเคมีวิเคราะห์ MeCN เป็นตัวทำละลายที่สำคัญสำหรับเทคนิคสเปกโทรสโกปีและโครมาโตกราฟีต่างๆ
หากคุณต้องการ MeCN คุณภาพสูงสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมหรือการวิจัย เราพร้อมมอบผลิตภัณฑ์และบริการที่ดีที่สุดให้กับคุณ เรามุ่งมั่นที่จะรับประกันความน่าเชื่อถือและความสม่ำเสมอของการจัดหา MeCN ของเรา ติดต่อเราเพื่อเจรจาเรื่องการจัดซื้อจัดจ้าง และมาหารือกันว่า MeCN ของเราสามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะของคุณได้อย่างไร
อ้างอิง
- สมิธ เจ.เอ. (2018) เคมีอินทรีย์: การสังเคราะห์และการประยุกต์ เบอร์ลิงตัน แมสซาชูเซตส์: สำนักพิมพ์วิชาการ.
- แอตกินส์, พี. และเดอพอลลา, เจ. (2014) เคมีเชิงฟิสิกส์สำหรับวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ออกซ์ฟอร์ด: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด.
- โวเกล, เอไอ (1989) หนังสือเรียนเคมีอินทรีย์เชิงปฏิบัติของ Vogel ลอนดอน: ลองแมน.
- อะซีโตไนไตรล์
