ผลผลิตของ 2 - pentanone ในวิธีการสังเคราะห์ทั่วไปคืออะไร?

2 - Pentanone หรือที่รู้จักกันในชื่อ Methyl Propyl Ketone เป็นของเหลวที่ไม่มีสีที่มีอะซิโตน - เช่นกลิ่น มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่นสีการเคลือบและภาคเภสัชกรรม ในฐานะผู้จัดหา 2 - Pentanone ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับผลผลิตของ 2 - pentanone ในวิธีการสังเคราะห์ทั่วไป ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกถึงวิธีการสังเคราะห์ที่แตกต่างกันและหารือเกี่ยวกับผลตอบแทนของพวกเขา

ออกซิเดชันของ 2 - Pentanol

หนึ่งในวิธีที่ตรงไปตรงมาที่สุดในการสังเคราะห์ 2 - เพนทาโนนคือผ่านการออกซิเดชั่นของ 2 - pentanol ปฏิกิริยานี้สามารถทำได้โดยใช้สารออกซิไดซ์ต่างๆ

ออกซิแดนท์ตามโครเมียม

สารประกอบโครเมียม (VI) เช่นโพแทสเซียมไดโครเมต ($ k_2cr_2o_7 $) ในสื่อที่เป็นกรดเป็นสารออกซิไดซ์คลาสสิกสำหรับการออกซิเดชั่นแอลกอฮอล์ ปฏิกิริยาจะดำเนินไปดังนี้:
[3CH_3CH_2CH_2CH (OH) CH_3+ K_2CR_2O_7+ 4H_2SO_4 \ RIGHTARROW3CH_3CH_2COCOCH_3+ K_2SO_4+ CR_2 (SO_4) _3+ 7H_2O]

ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมอัตราผลตอบแทนของ 2 - pentanone สามารถเข้าถึงได้ประมาณ 70 - 80% อย่างไรก็ตามสารออกซิแดนท์ที่ใช้โครเมียมมีข้อเสียหลายประการ พวกเขาเป็นพิษและสร้างของเสียโครเมียม (III) จำนวนมากซึ่งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

PCC (pyridinium chlorochromate)

PCC เป็นสารออกซิไดซ์ที่รุนแรงและเลือกมากขึ้น มันมักจะใช้ในการสังเคราะห์อินทรีย์เพื่อแปลงแอลกอฮอล์ปฐมภูมิเป็นอัลดีไฮด์และแอลกอฮอล์ทุติยภูมิเป็นคีโตนโดยไม่ต้องออกซิเดชั่น เมื่อ 2 - pentanol ถูกออกซิไดซ์โดย PCC ในตัวทำละลายอินทรีย์เช่นไดคลอโรมีเทนปฏิกิริยาค่อนข้างสะอาดและผลผลิตของ 2 - pentanone สามารถประมาณ 75 - 85% ข้อดีของการใช้ PCC คือช่วยให้กระบวนการออกซิเดชั่นควบคุมมากขึ้น แต่ก็ค่อนข้างแพง

decarboxylation ของ $ \ beta $ -keto acids

อีกวิธีทั่วไปสำหรับการสังเคราะห์ 2 - Pentanone คือ decarboxylation ของกรด $ \ beta $ -keto ตัวอย่างเช่น 3 - กรด oxohexanoic สามารถ decarboxylated เป็นรูปแบบ 2 - pentanone

ปฏิกิริยา decarboxylation มักจะเกิดขึ้นเมื่อกรด $ \ beta $ -keto ถูกทำให้ร้อน กลไกการเกิดปฏิกิริยาทั่วไปเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ Enol Intermediate ตามด้วยการสูญเสียก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ผลผลิตของปฏิกิริยานี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพปฏิกิริยา ในการตั้งค่าห้องปฏิบัติการที่ควบคุมได้ด้วยขั้นตอนการให้ความร้อนและการทำให้บริสุทธิ์ที่เหมาะสมผลผลิต 2 - เพนทาโนนสามารถอยู่ที่ประมาณ 60 - 70% อย่างไรก็ตามการสังเคราะห์สารตั้งต้นของกรด $ \ beta $ -keto นั้นอาจเป็นกระบวนการหลายขั้นตอนซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของการสังเคราะห์

ketonic decarboxylation ของกรดคาร์บอกซิลิก

Ketonic decarboxylation เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของกรดคาร์บอกซิลิกสองตัวเพื่อสร้างคีโตนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ในการสังเคราะห์ 2 - pentanone สามารถใช้ส่วนผสมของกรดอะซิติกและกรดบิวริคได้

โดยทั่วไปปฏิกิริยาจะดำเนินการต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาออกไซด์ของโลหะเช่นแมงกานีส (II) ออกไซด์หรือทอเรียม (IV) ออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 300 - 400 ° C)

ปฏิกิริยาโดยรวมสามารถแสดงเป็น:
[CH_3COOH + CH_3CH_2COCOOH \ RIGHTARROW CH_3CH_2CH_2COCH_3 + CO_2 + H_2O]

ผลผลิตของ 2 - pentanone ในปฏิกิริยานี้มักจะอยู่ในช่วง 50 - 60% ความต้องการอุณหภูมิสูงและการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ด้านข้างเช่นคีโตนอื่น ๆ และกรดคาร์บอกซิลิกที่ไม่ทำปฏิกิริยาสามารถ จำกัด ผลผลิตได้

การเปรียบเทียบวิธีการสังเคราะห์

วิธีการสังเคราะห์แต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียของตนเองในแง่ของผลผลิตต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การออกซิเดชั่นของ 2 - Pentanol โดยทั่วไปให้ผลผลิตค่อนข้างสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ PCC อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายของสารออกซิไดซ์อาจเป็นปัจจัย จำกัด สำหรับการผลิตขนาดใหญ่

วิธีการ decarboxylation เช่น decarboxylation ของ $ \ beta $ -keto acid และ ketonic decarboxylation ของกรดคาร์บอกซิลิกเป็นอะตอมที่ประหยัดมากขึ้นในบางแง่มุม แต่อาจมีผลผลิตที่ต่ำกว่าและต้องการเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนมากขึ้น

ในฐานะผู้จัดหา 2 - Pentanone เราเลือกวิธีการสังเคราะห์อย่างระมัดระวังตามปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงประสิทธิภาพ - ประสิทธิผลกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและความต้องการของตลาด เรามุ่งมั่นที่จะปรับสภาพปฏิกิริยาให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลผลิตที่เป็นไปได้สูงสุดในขณะที่รักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์

สารประกอบที่เกี่ยวข้องและการใช้งานของพวกเขา

ในอุตสาหกรรมเคมี 2 - Pentanone เกี่ยวข้องกับสารประกอบสำคัญอื่น ๆ อีกหลายชนิดN - กรดวาเลย์เป็นกรดคาร์บอกซิลิกที่สามารถใช้ในการสังเคราะห์เอสเทอร์ซึ่งมีการใช้งานในอุตสาหกรรมน้ำหอมและรสชาติpinacoloneเป็นคีโตนอีกชนิดหนึ่งที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่คล้ายกันกับ 2 - Pentanone มันถูกใช้ในการสังเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชและยา3 - hexanoneยังเป็นคีโตนที่สามารถใช้เป็นตัวทำละลายและในการสังเคราะห์อินทรีย์

บทสรุป

โดยสรุปผลผลิตของ 2 - pentanone ในวิธีการสังเคราะห์ทั่วไปแตกต่างกันไปจาก 50 - 85%ขึ้นอยู่กับวิธีการเฉพาะและเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยา การออกซิเดชั่นของ 2 - Pentanol โดยใช้ PCC โดยทั่วไปให้ผลผลิตสูงสุด แต่มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง วิธีการ Decarboxylation แม้ว่าอะตอมที่ประหยัดกว่าในบางกรณีอาจมีผลผลิตที่ต่ำกว่าเนื่องจากปฏิกิริยาด้านข้างและเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อน

ในฐานะผู้จัดหา 2 - Pentanone ที่เชื่อถือได้เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง 2 - Pentanone เราลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงกระบวนการสังเคราะห์เพิ่มผลผลิตและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม หากคุณมีความสนใจในการซื้อ 2 - Pentanone หรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราโปรดติดต่อเราสำหรับการอภิปรายและการเจรจาต่อรองเพิ่มเติม

การอ้างอิง

1. Smith, JG (2010) เคมีอินทรีย์: หลักการและกลไก สำนักพิมพ์: XYZ Press
2. มีนาคม, J. (1992) เคมีอินทรีย์ขั้นสูง: ปฏิกิริยากลไกและโครงสร้าง สำนักพิมพ์: Wiley - Interscience
3. Carey, FA, & Sundberg, RJ (2007) เคมีอินทรีย์ขั้นสูงส่วน A: โครงสร้างและกลไก สำนักพิมพ์: Springer