Propilen karbonatMoleküler formül C4H6O3, CAS C4H6O3 ile renksiz, kokusuz, yanıcı bir sıvıdır. Eter, aseton, benzen, kloroform, vinil asetat vb. İle karışabilir, su ve karbon tetraklorürde çözünür, karbondioksit için güçlü emilim yeteneğine sahiptir ve stabildir. Endüstride, belirli bir basınç altında epichlorohidrin ve karbondioksit eklenerek ve azaltılmış basınç altında damıtarak üretilir. Yağ çözücü, eğirme çözücü, olefin, aromatik hidrokarbon ekstraktı, karbon dioksit emici, suda çözünür boya ve pigment disperi olarak kullanılabilir. Elektronik endüstrisinde, yüksek enerjili piller ve kapasitörler için mükemmel bir ortam olarak kullanılabilir ve polimer endüstrisinde polimerler için bir çözücü ve plastikleştirici olarak kullanılabilir. Yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddeleri olarak kullanılan plastikleştiriciler. Fenolik reçineler için bir kürleme hızlandırıcısı ve suda çözünür yapışkan pigmentler ve dolgu maddeleri için bir disperstan olarak da kullanılabilir. Kimya endüstrisi, dimetil karbonatı sentezlemek için ana hammaddedir ve ayrıca doğal gaz ve petrol çatlama gazından karbondioksit ve hidrojen sülfürü uzaklaştırmak için de kullanılabilir · Ek olarak, tekstil ve baskı ve boyama gibi endüstriyel alanlarda da kullanılabilir.
|
Kimyasal formül |
C4H6O3 |
|
Tam kütle |
102 |
|
Moleküler ağırlık |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 103 (4.3%) |
|
Elemental Analiz |
C, 47.06; H, 5.92; O, 47.01 |
|
|
|
PC epichlorohidrin ve karbon dioksit sikloadisyonu ile sentezlenen beş üyeli bir siklik karbonat, benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle kimya mühendisliği, enerji ve malzemeler gibi çeşitli alanlarda olağanüstü uygulama değeri göstermiştir.
(1) Gaz saflaştırma alanı
Karbondioksit emilimi:
Süreç Avantajları: Geleneksel alkol amin yöntemi ile karşılaştırıldığında,propilen karbonatYöntem, yüksek emilim yükü (0. 55 m ³ CO ₂/M ³ çözeltisi) ve düşük rejenerasyon enerji tüketiminin (%30 azalmış) özelliklerine sahiptir.
Endüstriyel durum: Henan Junma Chemical'ın 3 0 0000 ton/yıl tesisi, saflaştırılmış gazdaki CO ₂ içeriğinin%0.1'in altında sabit bir kontrolünü korur.
Doğal Gaz Desülfürizasyonu:
İşbirlikçi absorpsiyon: Yüksek kükürt doğal gaz saflaştırması için uygun H ₂ ve CO ₂ için seçici emilim kabiliyetine sahiptir.
Teknik parametreler: 40 derecelik emilim sıcaklığı, 120 derecelik çözünürlük sıcaklığı, 1,5 L/m ³ doğal gaz dolaşım hacmi.
(2) Pillerin endüstriyel uygulaması
Lityum iyonu pil elektrolit:
Formül optimizasyonu: 1.2 mol/L LIPF ₆/EC+DEC sistemine 2 0% PC eklenmesi, elektrolit için 0.85 ms/cm'lik düşük sıcaklık iletkenliğine (-20 derece) sonuçlandı.
Performans Geliştirme: Belli bir güç lityum pil şirketi bu formülü benimsedikten sonra, pilin düşük sıcaklık kapasite elde tutma oranı% 68'den% 82'ye yükseldi.
Lityum iyon kapasitörleri:
Elektrolit katkı maddesi: Etilen sülfit (ES) PC ile sinerjik olarak çalışır ve% 5 ES katkı maddesi, kapasitörün 20C oran kapasitesinin% 73.7'lik bir tutma oranıyla sonuçlanır.
(3) Polimer malzeme işleme
Plastikleştirici:
Epoksi reçine modifikasyonu:% 8 PC eklenmesi, kesme mukavemetini 18 MPa'dan 24 MPa'ya yükseltti ve belirli bir rüzgar türbini bıçağı işletmesi, benimsedikten sonra yorgunluk ömrünü% 30 artırdı.
Polimerizasyon reaksiyonu çözücü:
Polikarbonat sentezi: Bisfenol A ile yoğunlaştığında PC, reaksiyon sıcaklığını 15 derece azaltmak için bir çözücü görevi görür ve ürünün moleküler ağırlık dağılım indeksi 2.8'den 2.2'ye düşer.
(4) İnce kimyasalların sentezi
Dimetil karbonat üretimi (DMC):
Ester değişim işlemi: PC,%92'lik bir DMC dönüşüm oranı ile metanol ile reaksiyona girer. Bir kimyasal sanayi parkında 50000 tonluk bir tesisteki ürünün saflığı%99,9'un üzerinde sabit kalır.
Farmasötik ara maddeler:
Sefalosporin antibiyotiklerinin sentezi: Bir asilasyon reaksiyon ortamı olarak, reaksiyon süresini% 40 azaltır ve tek parti verimini% 12 oranında artırır.
Günlük Yaşam Uygulamaları
(1) Temizlik ve Geri
Düşük toksisite çözücüleri:
VOC Avantajı: ABD EPA'nın daha güvenli kimyasallar listesinde, 0. 023 mmhg buhar basıncı ile listelenmiştir.
Uygulama durumu: Elektronik bileşen temizliği için diklorometanın değiştirilmesi yüzey gerilimini% 30 azaltır ve temizlik verimliliğini% 25 artırır.
(2) Kişisel Bakım ve Kozmetikler
Güvenli Alternatifler:
Düşük tahriş: Kozmetik formülasyonlarda n-metilpirrolidonun yerine kullanılırken, cilt tahriş testi skoru%40 azalır.
Film Oluşturma Ajanı:
UV iyileştirilebilir mürekkep:% 10 PC eklemek, iyileştirilmiş filmin esnekliğini% 50 arttırır ve ASTM D522 bükme testi çatlamadan 300 kez ulaşır.
(4) Ev yapısı malzemeleri
Ahşap Yapıştırıcı:
Fenolik reçine replasmanı: PC modifiye edilmiş üre formaldehit reçinesi, 2.5 MPa bağ gücü ve formaldehit emisyonlarında% 60 azalma ile.
Yüzey Tedavi Ajanı:
Alüminyum profil oksidasyonu:% 3 PC eklenmesi, oksit film kalınlığının tekdüzeliğini% 25 artırır ve tuz sprey test süresini 120 saatten 180 saate uzatır.
Bilimsel araştırma ve en son keşif
(1) CO2 kaynak kullanımı
Kimyasal Fiksasyon Teknolojisi:
Catalytic synthesis of PC: Titanate nanotube (TNT) catalyst, PO conversion rate>%99.9, PC seçiciliği%100.
Mekanizma Çalışması: TNT yüzeyinde hidroksil ve Lewis asit bölgelerinin sinerjistik katalizi PO halka açılış enerji bariyerini azaltır.
(2) Yeni enerji malzemeleri
Katı elektrolit:
Polimer elektrolit: Katı hal lityum piller için uygun 1.2 × 10 ⁻⁵ S/cm (30 derece) iyonik iletkenliğe sahip PC ve PEO karışım sistemi.
Sodyum iyon pili:
Elektrolit optimizasyonu: PC bazlı elektrolite florlu etilen karbonat (FEC) ilavesi, 0 sodyum iyon göçü ile sonuçlandı. 82
(3) Çevre dostu süreçler
Yeşil Katalitik Sistem:
Biyo -tabakalı katalizör: İyonik sıvı,%85 dönüşüm oranı ile CO ₂ ve epichlorohidrin'den PC sentezini katalize eder ve 10 kez geri dönüştürülebilir.
Bozulabilir Malzemeler:
Poli (Propilen karbonat): PC CO,% 60 maddi kilo verme oranı (3 aylık toprak gömülmesinden sonra) ile polimerize, biyolojik olarak parçalanabilir plastik standartları karşıladı.
Kimyasal özellikler ve reaksiyon mekanizmaları
(1) moleküler yapı ve fiziksel özellikler
Creative ile çalışmak harika. Amazingy organize, iletişim kurması kolay. Sonraki yinelemeler ve güzel işlerle ilgili.
Moleküler formül ve yapı:
C4H6O3, bir karbonat grubu ve iki metil grubu içeren beş üyeli döngüsel yapı.
Fiziksel Durum:
Renksiz ve şeffaf sıvı, kokusuz, yanıcı, kaynama noktası 242 derece, erime noktası 48.8 derece, yoğunluk 1.205 g/cm ³.
Çözünürlük:
Su, alkol, eter ve benzen gibi polar çözücülerle karışabilir ve karbon dioksit ve hidrojen sülfür gibi gazlar için güçlü emilim kabiliyetine sahiptir.
İstikrar:
Kimyasal olarak kararlı, kısmen 200 derecenin üzerinde ayrışmış, asit/alkali kataliz altında hidrolize edilebilir.
(2) Reaktivite ve uygulama potansiyeli
Cycloaddition Reaksiyonu:
% 100 atom ekonomisi ile katalizör etkisi altında epichlorohidrin ve karbondioksitten propilen karbonatın etkili sentezi.
Çözücü Özellikleri:
Yüksek dielektrik sabiti (64.9) onu lityum iyon pil elektrolitleri için ideal bir bileşen haline getirir.
İşlevselleştirilmiş türevler:
Dimetil karbonat ve polikarbonat gibi aşağı akım ürünleri ester değişimi, amin hidroliz ve diğer reaksiyonlar yoluyla hazırlanabilir.
1. 1, 2- propandiol bazlı sentez
1, 2- propandiol sentez teknolojisi nispeten olgun olduğundan ve ürün kalitesi ve çıkışı nispeten kararlı olduğundan, ana hammadde olarak propilen glikol kullanmanın sentezi hakkında birçok rapor vardır.
1) Propilen glikol fosgen yöntemi: İlk endüstriyel hazırlık, 1, 2- propandiol ve fosgenlerin sentez reaksiyonudur.
Fosgen, insanlara ve çevreye ciddi zarar vererek oldukça toksik bir maddedir; Ek olarak, sadece işlemin atomik ekonomisini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ekipman üzerindeki hidroklorik asit korozyonu nedeniyle işlem yatırım maliyetini de arttıran yan ürün hidroklorik asit üretilir. Bu nedenle, bu yasanın kullanımı yasaklanmıştır.
2) Propilen glikol üre yöntemi
Üre ve 1, 2- propandiol'den sentezi Çin'de daha fazla incelenmiştir. Propilen glikol sentezlemek için üre ile reaksiyona girdiğindepropilen karbonat, ilk adım amino karbonat üretmektir ve ikinci adım, yan ürün amonyağının üretilmesi ile birlikte hedef ürünü üretmek için amino karbonatın deaminasyonu ve siklizasyonudur. Üre ve propilen glikolden hazırlanması için daha önce bildirilen patent, hafif reaksiyon koşullarını ve hedef ürünün yüksek verimini getirmiştir. Tanıtılan katalizör, kesin toksisiteye sahip organik kalaydır.
Katı taban katalizörü kullanmak işlemin toksisitesini azaltabilir. Çinko oksit gibi katı alkali varlığında, reaksiyon sıcaklığı 100 ~ 200 derecedir, azot sokulur ve belirli bir reaksiyon zamanından sonra üre tarafından hesaplanan ürün verimi%99'a ulaşabilir. Kompozit kalsiyum oksit katalizörü kullanıldığında, azaltılmış basınç koşulu altında, sıcaklık 150 ~ 160 derecedir, üre dönüşümü%95 ~%98'dir ve seçiciliği%90 ~%98'dir. Katalizör geri dönüştürülebilir.
Temel magnezyum karbonattan kalsine edilmiş MGO kullanılarak katalizör olarak, üre ve propilen glikolden sentezlendi. 170 derecede 3 saatlik reaksiyondan sonra, PC verimi%90'dan fazladır. Heterojen katalizörler olarak inorganik kurşun ve çinko bileşikleri kullanıldı. Bunun verimi, 6 saat boyunca 160 derecede üre içinde% 98 idi; Reaksiyon ürünü ve katalizörünün ayrılması kolaydır. Fe Zn oksit katalizör olarak kullanıldığında, verimi 2 saat boyunca 170 derecede reaksiyondan sonra% 78 idi. Katalizörün ana aktif bileşeni, ZnO ve Znfe'nin ortak eylemi ile desteklenen ZnO'dur.2O4. Propilen glikol üre yöntemi ile sentezlenen ürün maliyeti nispeten düşüktür ve proses hammaddelerinde bazı avantajları vardır.
3) Propilen glikol karbondioksit yöntemi
Reaksiyon işlemi karbondioksit kullanır. Karbondioksit bir sera gazıdır. Dünya yüzeyi üzerindeki karbondioksit konsantrasyonu insan aktiviteleri nedeniyle arttığından, karbondioksitin kimyasallara sabitlenmesi için bir hammadde olarak kullanmak yeşil bir sentetik fikirdir ve pratik raporlar görülmüştür. Şu anda, çoğu çalışmada kullanılan karbondioksit doğrudan emisyonlardan olmasa da, düşüncesi de yeşil olarak kabul edilmektedir. Bu yöntemde kullanılan katalizör alkali metal tuzu veya alkalin toprak metal tuzudur ve potasyum karbonatın katalitik aktivitesi yüksektir. Homojen katalitik sistemde, propilen karbonat verimi%12.6'ya ulaşabilir.
Homojen katalitik reaksiyonun neden olduğu ürün ayırma ve katalizör geri dönüşümünün zorluklarının üstesinden gelmek için, heterojen katalitik reaksiyon için aktif karbon üzerine potasyum karbonat yüklendi. Sonuçlar, ürünlerin seçiciliğinin iyileştirildiğini gösterdi. Solvent asetonitril, işlemin yeşil derecesini azaltan sentez işleminde kullanıldı. Bu2sno veya Bu2sn (OME) 2 gibi kalay organik bileşikler, süperkritik koşullar altında propilen karbonat üretmek için 1, 2- propandiol ve karbondioksit reaksiyonunu katalize edebilir.
Colvent eklenmesi veya susuzlaştırıcı ajanın varlığı, ürünün üretimi ve verimi için faydalıdır. Su, reaksiyon işleminde atom kullanım oranını azaltan 1, 2- propandiol ve karbondioksit reaksiyonu sırasında üretilir ve ürün hidrolize edilir, böylece ürünün verimi su ile inhibe edilir. Bu, sanayileşme sürecinde çözülmesi gereken önemli bir sorundur.
4) Propilen glikol ve esterin değişim yöntemi
1, 2- propandiolün dietil karbonat veya dimetil karbonat ile transesterifikasyonu ile hazırlanabilir.
Alkali metal veya alkalin toprak metali katalizör olarak kullanıldığında ve 12 saat boyunca normal basınç altında 144 derece reaksiyona sokulduğunda verimi% 88 idi. DIBITILTIN DIRAURATE ve TRACE Güçlü Baz Transesterifikasyon reaksiyonu için katalizör olarak kullanılırsa, reaksiyon sıcaklığını kontrol etmek için ksilen reflü kullanılır ve yan ürün sürekli olarak fraksiyonellenir, çalışma adımları azaltılabilir. Bununla birlikte, bu yöntemde kullanılan hammaddeler pahalıdır ve organotin katalizörünün toksisitesi nispeten yüksektir, bu nedenle ideal bir yeşil süreç değildir.
2. Propilen okside dayalı sentez
Propilen oksit ve karbondioksitin üretmek için ek siklizasyonu ekzotermik ve hacim azaltan bir reaksiyondur. Bu nedenle, düşük sıcaklık ve yüksek basınç koşulları reaksiyona elverişlidir. Bir ilave reaksiyon olduğundan, sürecin atom ekonomisi teorik olarak 100'e ulaşabilir, ancak gerçek durum kullanılan katalitik sistemle ilgilidir.
Katalitik sistem esas olarak homojen katalitik sistem ve heterojen katalitik sistemi içerir. Homojen katalitik sistemde, karmaşık katalizör propilen oksit ve karbon dioksit reaksiyonunu üretmek için katalize edebilir. Dezavantajı, katalizör konsantrasyonunun nispeten yüksek olması ve reaksiyon veriminin nispeten düşük olmasıdır. Kuaterner amonyum tuzu, kuaterner fosfin tuzu ve alkali metal tuzu katalizörü, propilen oksidin karbondioksit ile ilave edilmesi için yüksek katalitik aktiviteye sahiptir ve dönüşüm oranı nispeten yüksektir.
Homojen bir metal iyon kompleks katalizörü, kod adı MC -3, propilen oksidin 135 derecelik reaksiyon sıcaklığı ve 3 MPa basınç koşulları altında karbon dioksit ile reaksiyonunu katalize eder ve verimi%94'ten fazladır. Ayrıca, alkali metal tuz katalizörü de sentezi katalize edebilirpropilen karbonatMakrosiklik taç eter yardımıyla. Makrosiklik taç eterinin güçlü toksisitesi nedeniyle, bu sentez yönteminin pratik değeri azalır.
Popüler Etiketler: propilen karbonat cas 108-32-7, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın alma, fiyat, toplu, satılık