Akrilik asit doğada nerede bulunur? Doymamış asitler

Yapı, isimlendirme. Monobazik doymamış (doymamış) asitler çoğunlukla tarihi isimler taşır.

Etilen serisinin en basit asidine akrilik asit denir:

Bu serinin 4 karbon atomu içeren bir sonraki temsilcisi izomerik yolda zaten mevcut olabilir

Doymamış asitlerdeki çift bağın karboksil grubuna göre konumu, doymamış asit kelimelerinin eklenmesiyle, çift bağın aralarında bulunduğu karbon atomlarının yerlerini gösteren Yunan alfabesindeki harflerle gösterilir. Örneğin vinil asetik asit doymamış bir asittir ve akrilik, krotonik ve metakrilik asitler doymamış asitlerdir.

Bu asitlerin yapısal formüllerinden, doymamış asitlerin izomerizminin, karbon atomu zincirinin dallanmasına ve çift bağın konumuna bağlı olduğu açıktır.

Doymamış organik asitler örneğini kullanarak, çeşitli doymamış organik bileşiklerin sahip olduğu başka bir izomerizm türüyle tanışacağız - geometrik izomerizm (veya sıklıkla adlandırıldığı gibi cis-trans izomerizmi).

Pirinç. 16. Etan molekülünün modeli.

Doymuş hidrokarbon etan molekülünün uzaysal yapısını tasvir edersek, etanın karbon atomlarının değerlerinin aynı düzlemde değil, birbirine belirli bir açıda bulunduğunu görebiliriz (Şekil 16).

Bir etan molekülünde, karbon atomlarının tek bir bağın yönü etrafında serbest dönüşü, bağ kopmadan mümkündür. Hidrojen atomları bağın etrafında nasıl hareket ederse etsin hep aynı yapıya sahip olacağımız açıktır.

Şimdi krotonik asit molekülünün uzaysal yapısını ele alalım.

Krotonik asit molekülünde, etan molekülünde olduğu gibi karbon atomlarının serbest dönüşü artık mümkün değildir, çünkü bu, karbon atomları arasındaki çift bağın kopmasına neden olur.

Krotonik asidin uzaysal modelinde (Şekil 17, a), sağ hidrojenin ve karboksil grubunun yerlerini, hidrojen çift bağ düzleminin altında ve karboksil grubu düzlemin üstünde olacak şekilde değiştirirsek, o zaman farklı bir mekansal model elde edeceğiz (Şekil 17, b).

Bu iki uzamsal model, birincisinde her iki hidrojen atomunun, karbon atomlarından ve çift bağdan geçen düzlemin bir tarafında, ikincisinde ise karşıt taraflarında bulunması bakımından birbirinden farklıdır. İlk uzaysal modelde hidrojen atomu ve metil grubu değiştirilirse krotonik asidin üçüncü bir izomeri olacak gibi görünebilir (Şekil 17c). Bununla birlikte, son uzaysal model tarafından gösterilen molekülün tamamı çift bağ düzlemi etrafında 180° döndürülürse, bu modelin ikinci modele tamamen benzediğini doğrulamak kolaydır.

Pirinç. 17. Krotonik asit molekülünün uzaysal modelleri.

Kolaylık sağlamak için, mekansal modelleri tasvir ederken, mekansal modelleri bir düzleme yansıtırken elde edilen projeksiyon formüllerini kullanmayı kabul ettik. Daha sonra krotonik asit formülleri şöyle görünecektir:

Bu tür formüller genellikle karbon atomlarını dikey olarak düzenleyerek biraz farklı şekilde tasvir edilir:

Aynı atomların veya atom gruplarının (bu durumda hidrojen atomları) çift bağ düzleminden bir yöne yönlendirildiği izomerlere cis-izomerler denir; eğer bu ikame ediciler farklı yönlere yönlendirilirse trans-izomerler olarak adlandırılır.

Dolayısıyla geometrik izomerizm, uzaysal izomerizm türlerinden biridir ve atomların veya atom gruplarının çift bağ düzlemine göre düzenlenmesine bağlıdır.

Uzamsal izomerler birbirlerinden ve özellik bakımından farklılık gösterir. Örneğin krotonik asit (trans izomer) sıcaklığı olan bir katıdır. izokrotonik asit (cis-izomer) - normal koşullar altında, sıcaklıkta sıvı.

Tipik olarak, uzaysal izomerlerden biri kararlıdır (kararlı), diğeri kararsızdır (kararsız) ve kararsız izomer, ısı, ışık veya kimyasal etkilerin etkisi altında kolayca kararlı bir izomere dönüşür. Bu nedenle izokrotonik asit çok kararsızdır ve yüksek sıcaklıklarda ve güneş ışığının etkisi altında kolayca stabil krotonik asite dönüşür.

Özellikler. Doymamış asitlerin alt temsilcileri, suda oldukça çözünür, keskin kokulu sıvılardır. Daha yüksek doymamış asitler katıdır, kokusuzdur ve suda çözünmez.

Doymamış asitler, doymuş serideki asitlerin reaksiyonlarının çoğunluğu (tuzların, esterlerin, anhidritlerin, halojen türevlerinin vb. oluşumu) ve ayrıca doymamış hidrokarbonların karakteristik reaksiyonlarının bir kısmı ile karakterize edilir.

Katalizörlerin varlığında hidrojen eklendiğinde, doymamış bir asitten sınırlayıcı serinin bir asidi oluşur:

Güçlü oksidasyon sırasında, doymamış asidin karbon zinciri çift bağ bölgesinde kırılır ve genellikle iki asit elde edilir - monobazik ve dibazik:

Doymamış asitler seyreltik mineral asitlerle ısıtıldığında lakton adı verilen hidroksi asitlerin dahili siklik esterleri oluşur (bkz. sayfa 169).

Örneğin, y-butirolakton şu koşullar altında vinil asetik asitten oluşturulur:

Lakton elde etmenin başka yolları da vardır.

Elde etme yöntemleri doymamış asitler doymuş asit üretme yöntemlerine benzer. Örneğin doymamış asitler, karşılık gelen doymamış alkollerin ve aldehitlerin dikkatli oksidasyonu ile elde edilir:

Akrilik asit. Sudan daha ağır, keskin kokulu sıvı; adımlamak. Akrilik asit türevlerinden nitrili (s. 148) ve çeşitli esterleri büyük önem taşımaktadır. Alilik alkolden elde edilebilir.

Şu anda akrilik asit, endüstriyel olarak etilen siyanohidrinin seyreltik sülfürik asit ile ısıtılmasıyla üretilmektedir:

Metakrilik asit aseton siyanohidrinden benzer şekilde elde edilir (s. 153). Metil eteri (metil metakrilat) organik cam üretimi için büyük önem taşımaktadır (s. 326).

Oleik asit. Yapısı şu formülle ifade edilir: Yağlı bir sıvıdır (kokusuz yoğunluk; sıcaklık. Palmitik ve stearik asitlerle birlikte yağların bir parçasıdır. Oleik asit özellikle zeytin, badem ve ayçiçek yağlarında büyük miktarlarda bulunur.

Katalizörlerin varlığında hidrojen ile indirgendiğinde sınırlayıcı bir asit - stearik asite dönüşür. Bu işlem margarin üretiminde önemli bir rol oynar (sayfa 139).

Az miktarda nitröz asite maruz kaldığında oleik asit, katı bir izomer olan elaidik asite dönüştürülür.

Oleik ve elaidik asitler cis-trans izomerleridir:

İki çift bağa sahip doymamış asitlerden sorbik asit en büyük pratik öneme sahiptir. Etkili bakterisidal özellikleri ve insan vücudu ve hayvanlar üzerinde istenmeyen yan etkilerin bulunmaması nedeniyle sorbik asit ve tuzları, gıda ve diğer endüstrilerde koruyucu olarak kullanım alanı bulmuştur.

Sorbik asit, ketenin (s. 134) çinko bütirat varlığında krotonaldehit ile reaksiyona sokulmasıyla hazırlanır. Bu reaksiyon, 3-hidroksiheksanoik asitten oluşan bir polyester üretir:

Elde edilen polyester 70 °C'de hidroklorik asit ile muamele edildiğinde sorbik asit elde edilir:

Akrilik (propenoik, etilen karboksilik) asit CH2=CH-COOH, keskin kokulu, renksiz bir sıvıdır; e.n. 285-286,5 K, bp. 413,9-414,6 K, d420 = 1,0511. Su, alkol, SHC13, benzende çözünür. Depolama sırasında polimerize olur.

Akrilik asit ve tuzları, bitirme maddeleri, bağlayıcılar ve dağıtıcılar olarak kullanılan suda çözünür polimerlerin ve kopolimerlerin üretiminde kullanılır. Üretilen akrilik asit esterlerinin (akrilatlar) yaklaşık yarısı iç ve dış kaplama boyalarının üretiminde harcanmaktadır. Kaplamalar aşınmaya karşı dayanıklıdır, çabuk kurur ve sararmaz. Akrilat bazlı vernikler, ev aletlerinin ve araba gövdelerinin püskürtülerek boyanmasında kullanılır. Üretilen akrilatların önemli bir kısmı tekstil sektöründe kullanılmaktadır. Kağıt endüstrisinde poliakrilatlar, kaplamaların yanı sıra kağıt ve kartonun kaplanması için de kullanılır. Etil, bütil ve 2-etilheksil akrilat polimerleri çoğu zaman birçok yapıştırıcının bileşeni olarak stiren, vinil asetat veya vinil esterlerle kombinasyon halinde kullanılır. Etil akrilat ve etilenin kopolimerleri değerli elastomerlerdir.

Endüstride akrilik asit üretimi için aşağıdaki yöntemler kullanılmaktadır:

• - etilen siyanohidrinin hidrolizi;
• - akrilonitrilin hidrolizi;
• - asetilenin hidrokarboksilasyonu;
• - propilenin buhar fazında ara akrolein oluşumu ile oksidasyonu;
• 1. Etilen siyanohidrinin hidrolizi

Akrilik asit üretme seçeneklerinden biri, etilen oksidin siyanohidrin ile etkileşime girerek etilen siyanohidrin oluşturmasına dayanmaktadır:

CH2--CH2 + HCN HOCH2 CH2CN.

Etilen siyanohidrinin akrilik asite müteakip hidrolizi, reaksiyonlara uygun olarak sülfürik asit içerisinde gerçekleştirilir:

HOCH2CH2CN + 2H2O HOCH2CH2COOH + NH4HSO4

CH2=CHCOOH + H2O.

Akrilik asitin toplam verimi %60-70'i geçmez.

Bu yöntem Union Carbide tarafından geliştirilmiştir. Ancak endüstriyel gelişme kaydedemedi: Bu yöntemi kullanan son işletme tesisi 1971'de durduruldu.

2. Akrilonitrilin hidrolizi

Nitrillerin hidrolizi, karboksilik asitlerin sentezi için en yaygın yöntemlerden biridir. İşlem asitler veya alkaliler tarafından katalize edilir ve amid oluşumunun ara aşamasından geçer:

CONH2 + H2O RCOOH + NH3

Reaksiyon sulu bir ortamda 323-353 K sıcaklıkta gerçekleştirilir. Her iki reaksiyonun hızlarının oranı nitrillerin yapısına, kullanılan katalizörün doğasına ve hidroliz koşullarına bağlıdır. k1>>k2 ise, fazla suya rağmen reaksiyon amid oluşumu aşamasında durdurulabilir. Sülfürik asitle hidroliz sırasında k1:k2 oranı asit konsantrasyonuna bağlıdır. Örneğin propiyonitril sülfürik asit ile hidrolize edildiğinde sadece propiyonik asit elde edilir (k1:k2>100). Asit konsantrasyonunun artmasıyla her iki reaksiyonun hızları karşılaştırılabilir hale gelir. Birçok nitril %50 veya daha fazla seyreltik sülfürik asitle işlendiğinde genellikle karboksilik asitler elde edilir. Nitiller daha konsantre asitlerle reaksiyona girdiğinde reaksiyon genellikle amid oluşumu aşamasında durur.

Böylece yüksek konsantrasyonlu mineral asitlerin kullanımı amid üretimine katkıda bulunur ve asit konsantrasyonunun düşük olduğu bölgede (k2>>k1) karboksilik asitler oluşur.

Sülfürik asit hidrolizi ile akrilik asit üretilirken, işlem iki aşamada gerçekleştirilir: önce akrilamid sülfat sentezlenir ve ardından akrilamid sülfat, akrilik asidi serbest bırakmak için sabunlaştırılır.

Akrilamid sülfatın su ile hidrolizi yoluyla elde edilen karışımın ısıl işleminden sonra akrilik asit, indirgenmiş basınç altında damıtılır. Ancak asidin buhar fazında polimerizasyonu nedeniyle önemli bir kısmı kaybolur. Akrilamid sülfatın hidrolizinden sonra asitin karışımdan ayrılması, hidrolize reaksiyon karışımına eklenen bir organik solvent ile birlikte damıtma yoluyla gerçekleştirilebilir. Bu durumda buhar karışımı, içine ilave suyun sağlandığı yoğunlaştırıcıya girer. Elde edilen karışım, bir organik çözücü tabakasına ve konsantrasyonu ilave edilen su miktarına göre düzenlenen bir sulu asit çözeltisi tabakasına bölünür. O-, m-, p-krezoller, naftol ve kerosen yağı fraksiyonları solvent olarak kullanılabilir.

Akrilonitrilin hidrolizi sırasında olumsuz reaksiyonlar. Akrilonitrilin sülfürik asit hidrolizi sırasında, akrilamid sülfat oluşumunun ana reaksiyonu ile birlikte, propiyonik asit amid sülfat, akrilik asit vb. oluşumuna yol açan tıkaç reaksiyonları meydana gelir. Esterifikasyon, bir karıştırıcı ile bir reaktörde gerçekleştirilir. korozyon önleyici malzeme - cam, seramik, emaye malzemeler, politetrafloroetilen . Esterifikasyon aşamasında yan ürünler olarak alkil ve alkoksialkil propiyonatlar, dialkil eter ve amonyum sülfat oluşur. Akrilamid sülfatın asidik bir ortamda esterleştirilmesi aşamasında, alkol dehidrasyonunun bir eter oluşumu ile reaksiyonu mümkündür; bu, hava ile temas ettiğinde kolayca polimerizasyonun aktif başlatıcıları olan peroksit bileşiklerine dönüşür.

Akrilik asit polimerizasyon inhibitörleri. Akrilik asit rektifikasyon yoluyla saflaştırıldığında polimerleşir ve bu, gaz fazında sıvı faza göre çok daha hızlı gerçekleşir, çünkü genellikle sentezde kullanılan polimerizasyon inhibitörleri - hidrokinon, metilhidrokinon, fenotiyazin, metilen mavisi ve diğerleri - gazda bulunur. Asidi stabilize etmek için gerekenden daha küçük miktarlarda faz.

Ortaya çıkan, asit ve diğer çözücülerde çözünmeyen akrilik asit polimeri, damıtma kolonunu hızla doldurur ve sürekli bir işlem imkansız hale gelir.

Damıtma sırasında asidin polimerizasyonunu önlemek için hidrokinon, fenol veya türevleri ve oksijen, difenilamin veya türevleri gibi çeşitli polimerizasyon inhibitörleri eklenir.

Amonyum klorür, damıtma kolonunun üst kısmına% 1'lik bir çözelti beslenen akrilik asidin damıtılması sırasında bir polimerizasyon inhibitörü olarak da kullanılabilir.

Akrilik asidin damıtılması sırasında çelik cihazların yüzeyinde polimer oluşumunu önlemek için, buharlaştırıcının yüzeyine bir film şeklinde uygulanan politetrafloroetilen ile kaplanır.

3. Asetilenin hidrokarboksilasyonu

Akrilik asit veya esterleri, asetilenin nikel tetrakarbonil (bir karbon monoksit kaynağı) ile su veya başka bir proton donörünün (alkoller, merkaptanlar, aminler, organik asitler) varlığında reaksiyona sokulmasıyla elde edilebilir:

4CH CH + 4H2O + Ni(CO)4 + 2HC1 4CH2=CH-COOH + NiC12 + H2

Su yerine monohidrik alkol kullanırsanız, bir akrilik asit esteri oluşur:

4C2H2 + Ni(CO)4 + 4ROH + 2HC1 4CH2=CH-COOR + NiC12 + H2.

Reaksiyon, 313 K sıcaklıkta, atmosferik basınçta ve 1:1 asetilen:CO oranında, katalizör olarak nikel tetrakarbonil varlığında gerçekleştirilir.

Bu yöntemin dezavantajı patlayıcı asetilen kullanılmasıdır.

4. Propilenin buhar fazında oksidasyonu

Propilenin buhar fazında oksidasyonu işlemi, akrilik asit üretimi için ana endüstriyel yöntemdir. Akroleinin ara oluşumu yoluyla gaz fazında propilenin oksidasyonu yoluyla akrilik asit üretimi iki aşamada gerçekleştirilir:

CH2=CHCH3 + O2 CH2=CHCHO + H2O DH298 = -340 kJ/mol,

CH2=CHCHO + 0.5O2 CH2=CHCOOH DH298 = -250 kJ/mol

İlk aşamada propilen oksitlenir ve ikinci aşamada akrolein oksitlenir.

Propilenin oksidasyonu. Propilenin oksidasyonu radikal zincir mekanizmasıyla ilerler ve aşağıdaki aşamaları içerir:

CH2=CH--CH3 + O CH2=CH--CH2 + H2O, (zincir çekirdeklenmesi)

CH2=CH--CH2· + O· CH2=CH--CH· + OH, (zincir büyümesi)

СH2=CH--CH· + O· CH2=CH--CHO, (zincir açık)

CH2=CH--CHO + OH CH2=CH--CO* + H2O,

СH2=CH--CO· + OH· CH2=CH-COOH.

Oksidasyon işlemi sırasında, propilenin (asetaldehit, asetik asit, CO, CO2) kısmi veya tam oksidasyonunun ve polimerizasyon reaksiyonunun reaksiyonlarının bir sonucu olan yan ürünler oluşur. Akrolein ve akrilik asit veriminde bir artış ve buna bağlı olarak yan reaksiyonların bastırılması, düşük sıcaklıklar tarafından desteklenir: 673-773 K. Yüksek derecede seçici katalizörler kullanıldığında reaksiyon sıcaklığında bir azalma mümkündür.

Propilenin oksidasyonu 573-623'te, 0.1-0.3 MPa basınçta ve bizmut, kobalt, nikel, demir, kalay vb. oksitleri içeren katalizörlere su buharı ilavesiyle gerçekleştirilir. Su: propilenin molar oranı korunur 4-5'te ve oksijen: propilenin molar oranı ~ 2'dir. Buhar ve nitrojen yalnızca aşırı ısınma olasılığını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda patlayıcı durum yaratma riskini de azaltır. Bu gazlar ayrıca katalizörün aktivitesinin artmasına yardımcı olarak reaksiyon ürünlerinin desorpsiyonunu kolaylaştırır ve stabil çalışma süresini 24 aya kadar artırır. Tek geçişte propilen dönüşüm derecesi %90-95, akrolein ve akrilik asit verimi ise %80-90'dır.

Akroleinin oksidasyonu. Akroleinin oksidasyonu, tungsten, krom, bakır, tellür, arsenik vb. oksitlerle modifiye edilmiş karışık molibden ve vanadyum oksitleri temelinde elde edilen katalizörler üzerinde heterojen bir katalitik versiyonda gerçekleştirilir.

Akroleinin katalitik oksidasyonu sırasında çeşitli oksitlerin aktivitesi aşağıdaki sırayla azalır:

MoO3 > V2O5 > WO3 > SeO2 > TeO2 > Nb2O5 > Ta2O5 > CrO3.

Katalitik oksidasyon için yalnızca elektronegatifliği 2,93'ten yüksek olan katalizörler kullanılır. Aktif olmayan oksitler Co2O3 ve PbO2, H3PO4'ün eklenmesinin bir sonucu olarak aktivite kazanır. Güçlü elektronegatif katkı maddelerinin aktive edici etkisi vardır: H3PO4, H2SO4, MoO3, H3BO3, TeO2. Akroleinin oksidasyonu için en etkili katalizör MoO3'tür.

İşlem, 523-553 K sıcaklıkta ve 0.1-0.2 MPa basınçta, su: akrolein molar oranında 2: 1'e eşit su buharı varlığında gerçekleştirilir. Tek geçişte dönüşüm derecesi 95'tir. -%97, akrilik asit verimi akroleine göre %90'dan fazladır.

Propilenin oksidasyonu yoluyla akrilik asit üretme teknolojisi ilk olarak Distillers tarafından, daha sonra BASF, Sohio, Toyo Soda, Union Carbide ve Japan Catalytic tarafından geliştirildi.

Endüstride akrilik asit, ilk aşamada oluşan akroleinin ayrılması ve saflaştırılması olmadan, akrolein yoluyla iki aşamalı propilen oksidasyonu yöntemiyle üretilir.

Akrilik asit formülü

karboksilik doymamış monobazik asitlerin en basit temsilcilerinden biridir. Formülü şu şekildedir: CH2 =CH-COOH. Keskin ve hoş olmayan bir kokuya sahip renksiz bir sıvıdır. Suda, kloroformda, dietil alkolde ve etanolde çözünür ve poliakrilik asit oluşturmak üzere kolaylıkla polimerize olur. Akrilik asidin başka isimleri de vardır: etenkarboksilik asit ve propenoik asit.

Akrilik asit hazırlanması

Akrilik asit nasıl hazırlanır (veya sentezlenir)?

1. Şu anda akrilik asit, propilenin molibden, kobalt veya bizmut katalizörleri üzerinde oksijen (O2) ile buhar fazında oksidasyonu yoluyla üretilmektedir. Bir örnek aşağıdaki reaksiyon olabilir: CH2 = CH-CH3 (propilen) + O2 (oksijen) = CH2 = CH-COOH (akrilik asit)
2. Geçmişte, karbon monoksit II'nin (CO), asetilenin (CH≡CH) ve suyun (H20) reaksiyona girdiği bir reaksiyon kullanıldı. Kimyasal reaksiyon şu şekilde olacaktır: CH≡CH (asetilen) + CO (karbon monoksit II) + H20 (su) → CH2 =CH-COOH (akrilik asit).
3. e Ayrıca formaldehitin keten ile reaksiyonunu da kullandık: CH2 =C=O (keten) + H2C=O (formaldehit) → CH2 =CH-COOH (propenoik asit).
4. Şimdi Rohm ve Haas, propandan etenkarboksilik asit sentezi için özel bir teknoloji yaratıyor.

Akrilik asidin kimyasal özellikleri

Düşündüğümüz asit tuzlar, esterler, anhidritler, amidler, asit klorürler ve diğer bileşikler oluşturabilir. Ayrıca etilen karbonların karakteristiği olan ilave reaksiyonlarına da maruz kalabilir. Markovnikov kuralına göre su, protik asitler ve NH3 ilavesi gerçekleşmez. Bu durumda ikame edilmiş türevler oluşur. Akrilik asit dienlerin sentezinde rol oynar. Ayrıca çeşitli arildiazonyum tuzlarıyla da yoğunlaşır. Ultraviyole ışınımına maruz kaldığında poliakrilik asit oluşturur.

Akrilik asit uygulaması:

• farklı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip çok çeşitli polimer ürünlerinin (örneğin plastikler ve kaplamalar) üretiminde hammadde olarak kullanılır;
• akrilik su bazlı boya ve vernikler için dispersiyonların üretiminde kullanılır; Ayrıca, bu tür boyaların uygulama kapsamı, araçların son boyanmasından tavanların boyanmasına kadar kopolimerin kimyasal özelliklerine bağlı olacaktır;
• akrilik asit ve türevleri deri ve kumaşlar için emprenyeler, boyalar ve vernikler için emülsiyonlar, akrilat kauçuklar ve poliakrilonitril elyaflar için hammadde olarak, inşaat yapıştırıcıları ve karışımları oluşturmak için kullanılır; polimerlerin üretiminde metakrilik ve akrilik asitlerin esterleri (çoğu durumda metil esterler metil metakrilat ve metil akrilat kullanılır) kullanılır;
• Akrilik asit genellikle süper emicilerin oluşturulmasında kullanılır.

Akrilik asidin uygun şekilde saklanması:

Bu madde depolanırken polimerizasyonu önlemek için bir inhibitör olan hidrokinon eklenir. Patlayıcı polimerizasyon gelişebileceğinden, kullanımdan önce asit dikkatle damıtılmalıdır.

Akrilik asit kullanırken güvenlik

Akrilik asit ile çalışırken bu maddenin cilt ve mukoza zarlarında tahriş edici etkiye sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Asit tahriş edici eşiği 0,04 mg/litredir. Gözbebeklerinin mukoza zarına bulaşırsa, genellikle korneada ciddi yanıklara neden olur ve geri dönüşü olmayan değişikliklere (tedavi edilemeyen hasarlar) yol açabilir. Akrilik asit buharının solunması baş ağrısına, solunum yollarının tahriş olmasına ve aşırı dozlarda akciğer ödeminin gelişmesine neden olabilir. Akrilik asitle çalışmanın yapıldığı odalarda sürekli hava takibi gereklidir. Bu asit için izin verilen maksimum konsantrasyon 5 mg/metre³'tür. Diğer türevlerle çalışırken güvenlik önlemlerine de uyulmalıdır. Bir örnek akrilik asit nitrildir.

Konuyla ilgili makaleler

Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte bitmiş ürünlerin renklendirilmesi sürecinde bazı değişiklikler meydana gelmiştir. Bir süre önce boyama elle yapılıyordu, artık boya tüketimini azaltan, aynı zamanda boyama sürecini daha hızlı ve kaliteli hale getiren çeşitli teknolojik yenilikler kullanılıyor.

akrilik asit, akrilik asit formülü
(propenoik asit, etenkarboksilik asit) CH2=CH−COOH, monobazik doymamış karboksilik asitlerin en basit temsilcisidir.

• 1 Fiziksel özellikler
• 2 Sentez
• 3 Kimyasal özellikler
• 4 Uygulama
• 5 Güvenlik
• 6 Not
• 7 Ayrıca bakınız
• 8 Edebiyat

Fiziksel özellikler

Akrilik asit, suda ve organik çözücülerde çözünebilen, keskin kokulu, renksiz bir sıvıdır.

Sentez

Akrilik asidi sentezlemek için propilenin bizmut, kobalt veya molibden katalizörleri üzerinde atmosferik oksijenle buhar fazında oksidasyonu kullanılır:

CH2=CH−CH3 + O2 → CH2=CH−COOH

Daha önce asetilen, karbon monoksit (II) ve su arasındaki reaksiyon kullanılıyordu:

HC≡CH + CO + H2O → CH2=CH−COOH

veya formaldehitli keten:

CH2=C=O + HCHO → CH2=CH−COOH

Rohm and Haas, propandan akrilik asit sentezi için teknoloji geliştiriyor.

Kimyasal özellikler

Karboksilik asitlerin kimyasal özelliklerine sahiptir: aktif metallerle, bazlarla, zayıf asitlerin tuzlarıyla tuzlar oluşturmak için, alkollerle esterler oluşturmak için etkileşime girer.

Akrilik asit, tuzlar, asit klorürler, anhidritler, esterler, amidler vb. oluşturur. Etilen hidrokarbonların karakteristik ilave reaksiyonlarına uğrar. Sulu bir çözelti içinde sodyum amalgamın etkisi altında ve sıvı fazda Ni, Pt, Pd varlığında propiyonik asit halinde hidrojenasyon. Protik asitlerin, suyun ve NH3'ün eklenmesi, ikame edilmiş türevlerin oluşmasıyla Markovnikov kuralına aykırıdır. Bir dienofil olarak akrilik asit, dien sentezine katılır. Arildiazonyum tuzları ile yoğunlaşır (Meerwein reaksiyonu):

N-ClC6H4N2Cl + CH2=CH−COOH → n-ClC6H5−CH=CH−COOH + N2

UV ışınlaması altında veya asidik sulu çözeltilerde (pH = 1) ve ayrıca polimerizasyon başlatıcıların varlığında poliakrilik asit (n) oluşturur.

Başvuru

Depolama sırasında polimerizasyonu önlemek için bir inhibitör olan hidrokinon eklenir. Kullanmadan önce çok dikkatli bir şekilde damıtın; patlayıcı polimerizasyon mümkündür.

Akrilik asit ve türevleri, boya ve vernikler için akrilik emülsiyonların üretiminde, kumaş ve derinin emprenye edilmesinde, poliakrilonitril elyaflar ve akrilat kauçuklar için hammadde olarak, inşaat karışımları ve yapıştırıcılarda kullanılır. Süper emicilerin üretiminde de akrilik asidin önemli bir kısmı kullanılmaktadır. Polimerlerin üretiminde akrilik ve metakrilik asitlerin esterleri, özellikle metil esterler: metil akrilat ve metil metakrilat yaygın olarak kullanılmaktadır.

Emniyet

Akrilik asit cildi oldukça tahriş eder. Göz mukozasını tahriş eder (tahriş edici eşik değeri 0,04 mg/l). Gözle teması halinde korneada ciddi yanıklara neden olur ve geri dönüşü olmayan hasarlara neden olabilir. Buharların solunması solunum yollarının tahriş olmasına, baş ağrısına ve yüksek konsantrasyonlarda veya maruz kalındığında akciğer ödemine neden olabilir. Bir kokunun varlığı mutlaka herhangi bir sağlık tehlikesine işaret etmese de, havanın izlenmesi gereklidir. İzin verilen maksimum konsantrasyon 5 mg/m³'tür.

Notlar

• Kirk-Othmer ansiklopedisi, 3 ed., v. I, N.Y.-, 1978, s. 330-54. A. V. Devecki.
• Rabinovich V. A., Khavin Z. Ya. “Kısa bir kimyasal referans kitabı” L.: Kimya, 1977 s.

Ayrıca bakınız

• Akrilatlar
• Akrolein
• Akrilonitril
• Metakrilik asit

Edebiyat

• Kimyasal Ansiklopedisi / Yayın Kurulu: Knunyants I.L. ve diğerleri - M .: Sovyet Ansiklopedisi, 1988. - T. 1 (Abl-Dar). - 623 sn.

akrilik asit, akrilik asit formülü

Akrilik Asit Hakkında Bilgiler

Akrilik asidin özellikleri şunlardır:

TOC \o "1-3" \h \z Erime noktası, °C.................................. .................................... 13

Kaynama noktası, °C.................................................. ...... .................... 141

Yoğunluk

P1!.................................................. ...................................................................... 1.062

P22.................................................. ................. . ................................ 1.060

Kırılma indisi, ng.................................................. ...................... 1.4224

13° C'de erime ısısı, kcal/mol.................................................. ........... 2 .66

13,6° C'de buharlaşma ısısı, kcal/mol................................................ 8, 9

Oluşum ısısı, kcal/mol................................................. ...... ........ 89.8

Yanma ısısı, kcal/mol.................................................. ................. 329

Geçirgenlik.................................................. 5,6 10"!

Buhar basıncı, mm. rt. Sanat.

O °C'de.................. 2,35 100 °C....... ........... .. 249

20 °С...................... 7,76 120 °С...... .... 475

40 °C....... 22 141 rC...................... 760

60 °C................................ 54

Akrilik asit esas olarak, en önemlileri metil akrilat, etil akrilat, bütil akrilat ve 2-etilheksakrilat olan akrilik asit esterlerinin üretimi için bir ara üründür. Aşağıdakiler, listelenen ürünlerin 1965 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tüketimine ilişkin verilerdir (bin ton cinsinden):

Etil akrilat................................................................ ...................... .................... 45.4

2-Etilheksil akrilat................................................................. ...... ........ 13.6

Metil akrilat................................................................ ..................... 6.8

Butil akrilat................................................................ .................................... 4.5

Diğer akrilatlar (bunların arasında öncelikle nzono-

Butil ve izodesil akrilat).................................................. ..... ... 2.3

Akrilik asit üretimi 4.500 tondur ve şu şekilde dağıtılır: 1.360 ton - akrilik asit esterleri ve tuzlarının (amonyum ve sodyum poliakrilatlar) üretimi için, 1.780 ton - tekstil endüstrisinde, petrol sondajında ​​ve sanayide kullanılır. pıhtılaştırıcıların üretimi. Her şeyden önce akrilik asit ve tuzları, yağlayıcı, bitirme maddesi, bağlayıcı, koyulaştırıcı ve dağıtıcı olarak kullanılan suda çözünür polimerlerin ve kopolimerlerin üretiminde kullanılır. Akrilatlı kopolimerler de bu amaçla kullanılır.

İç ve dış kaplama boyalarının üretiminde polimer dispersiyonları veya çözünür polimerler formundaki akrilatların %45'i tüketilmektedir. Kaplamalar aşınmaya karşı dayanıklıdır, çabuk kurur... ve sararmaz (akrilik asidin etil ve metil akrilatlarla kopolimeri, stirenin bütil akrilatla kopolimeri, vinil asetatın bütil ve 2-etilheksil akrilatlarla kopolimerleri). Dispersiyonlar, akrilat içeren tüm kaplamaların %80'ini oluşturur.

Çözünür akrilat bazlı vernikler, ev aletlerinin ve araba gövdelerinin püskürtme yoluyla boyanmasında tanınmaktadır. Sıcak kuru vernikler %50'den az akrilat içerirken, soğuk kuru vernikler çoğunlukla akrilatlardan oluşur. Sıcak kuruyan verniklerde stiren, melamin ve epoksi reçineler de kullanılır. Gelecekte bu verniklerin önemi büyük ölçüde artacaktır.

Akrilatların %19'u tekstil endüstrisinde kullanılmaktadır. genellikle nişasta veya kauçuğun yerini alırlar. Akrilat dispersiyonları malzemeye yıkanabilirlik sağlar ve daha ucuz vinil emülsiyonların aksine sararmaz. Tekstil yapıştırıcıları ve köpük laminasyon için uygundurlar. Üretilen toplam metil akrilat miktarının %65'i poliakrilonitril elyaf üretiminde kullanılmaktadır. %6 metil ve etil akrilatlar, metil metakrilat ve stiren ile kombinasyon halinde, zemin cilalarında ve yüksek kaliteli ayakkabı cilalarında parlaklık maddeleri üretmek için kullanılır; akrilatlar daha önce bu amaçlar için kullanılan balmumunun yerini kısmen almıştır.

Akrilatların diğer %6'sı (çoğunlukla dispersiyon formunda) derinin bitirilmesinde kullanılır. Akrilat dispersiyonları, kaplama tabakasının tabana elastikiyetini ve yapışma mukavemetini arttırır. Bu durumda, yumuşak filmler üreten metil eter esas olarak derinin bitirilmesi için kullanılırken, bütil eter ağır derinin işlenmesi için kullanılır. Suni derinin yaygınlaşması (örneğin Du Pont'un corfam markası) kaçınılmaz olarak akrilat tüketiminin artmasına yol açacaktır.

ABD kağıt endüstrisi üretilen akrilatların geri kalan %6'sını pazarlamaktadır ve Avrupa'da bu endüstri akrilatların ana tüketicisidir. Esas olarak kağıt ve kartonun kaplanması ve elde edilmesi için kullanılırlar.

Kaplama ve önbelleğe alma kağıdı. Son olarak yapıştırıcılarda %3,5 oranında akrilatlar kullanılmaktadır. Etil, bütil ve 2-etilheksil akrilat, çoğunlukla stiren, vinil asetat veya vinil esterlerle kombinasyon halinde, örneğin yapışkan bantların imalatında kullanılan yapıştırıcıların bileşenleridir. Elastomerlerin özelliklerine sahip olan etil akrilat ve etilenin kopolimeri özellikle önemlidir.

Tabloda Şekil 16 bazı poliakrilatların özelliklerini göstermektedir. En yaygın kullanılan akrilat kopolimerleri şunlardır:

Vinil klorürlü kopolimerler - akrilatlar burada "iç plastikleştiriciler" görevi görür;

Az miktarda akrilonitril içeren kopolimerler - akrilatların çoğu çözücüye karşı direncini arttırır;

Akrilik asitli kopolimerler - küçük bir akrilik asit içeriği, akrilatların polaritesini ve dolayısıyla sulu dispersiyonların yapışma ve kalınlaşma yeteneğini arttırır;

Amitli kopolimerler, örneğin IV-metilolamid, melamin, aminler, epoksi bileşikleri, klorohidrin, klorlu hidrokarbonlar ve reaktif gruplar içeren diğer monomerler, soğuk ve sıcak kuruyan yapıştırıcıların ve verniklerin temelini oluşturur.