หลัก วิทยาศาสตร์

เคมีการกลั่นตัวของอัลดีไฮด์

เคมีการกลั่นตัวของอัลดีไฮด์
เคมีการกลั่นตัวของอัลดีไฮด์
Anonim

โพลิเมอร์ควบแน่นอัลดีไฮด์ใด ๆ ของสารโพลีเมอร์ที่ผลิตในอุตสาหกรรม (สารที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่มาก) ที่สร้างขึ้นในปฏิกิริยาการควบแน่นที่เกี่ยวข้องกับอัลดีไฮด์ ในเกือบทุกกรณีที่ใช้อัลดีไฮด์โดยเฉพาะคือฟอร์มัลดีไฮด์ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่มีปฏิกิริยาสูงโดยทั่วไปจะมีการรวมตัวกับฟีนอลยูเรียหรือเมลามีนเพื่อผลิตเรซิ่นสังเคราะห์ที่สำคัญ ปฏิกิริยาที่สารเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในโพลีเมอร์เรียกว่าปฏิกิริยาการควบแน่นเพราะมักจะมาพร้อมกับการปล่อยน้ำและผลพลอยได้อื่น ๆ โพลีเมอร์ที่เป็นผลลัพธ์ซึ่งรู้จักกันในชื่อฟีนอล - ฟอร์มัลดีไฮด์เรซินยูเรีย - ฟอร์มัลดีไฮด์เรซิ่นและเมลามีน - ฟอร์มัลดีไฮด์เรซิ่น ในครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 พวกเขาถูกสร้างเป็นพลาสติกที่สำคัญมากเช่น Bakelite และ Beetleware

โพลิเมอร์อุตสาหกรรมที่สำคัญ

อัลดีไฮด์ควบแน่นพอลิเมอร์ s เป็นสารประกอบที่เกิดจากปฏิกิริยาของฟอร์มัลดีไฮด์กับฟีนอลยูเรียหรือเมลามีน

ฟีนอลยูเรียเมลามีนและฟอร์มัลดีไฮด์มีโครงสร้างโมเลกุลดังต่อไปนี้:

อัลดีไฮด์เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีกลุ่มคาร์บอนิล (C = O) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่มีปฏิกิริยาตอบสนองสูงซึ่งอะตอมของคาร์บอนและอะตอมของออกซิเจนจะเข้าร่วมโดยพันธะคู่ ฟอร์มาลดีไฮด์ (สูตรทางเคมี HCHO) เป็นโครงสร้างที่ง่ายที่สุดของตระกูลนี้ ผลิตโดยการออกซิเดชันของมีเธนมันเป็นก๊าซที่ไม่มีสีไม่มีกลิ่นฉุนซึ่งถูกเก็บและจัดการโดยทั่วไปในสารละลายของเหลว ฟีนอล (C 6 H 5 OH) เป็นแอลกอฮอล์ฟีนิลประกอบด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล (OH) ผนวกเข้ากับกลุ่มฟีนิลนิลรูปหกเหลี่ยม (C 6 H 5) มาจากคัมซีนซึ่งผลิตโดยปฏิกิริยาระหว่างเบนซีนและโพรพิลีนฟีนอลเป็นของเหลวพิษที่ต้องจัดเก็บและจัดการภายใต้กระบวนการความปลอดภัยที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน

ยูเรีย (เรียกอีกอย่างว่าคาร์บาไมด์) และเมลามีน (เรียกอีกอย่างว่าไซยานูราไมด์) มีทั้งแบบไม่มีสีและเป็นผลึกที่มีกลุ่มอะมิโน (NH 2) ครั้งหนึ่งสารประกอบทั้งสองได้มาจากแคลเซียมไซยาไมด์ (และในที่สุดก็มาจากแคลเซียมคาร์ไบด์) ตอนนี้ยูเรียผลิตโดยทำปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กับแอมโมเนียและเมลามีนนั้นได้มาจากการขาดน้ำของยูเรีย

สารประกอบเหล่านี้เรียกว่าโมโนเมอร์ (monomers) ซึ่งเป็นคำทั่วไปสำหรับชั้นของสารประกอบซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารอินทรีย์ซึ่งสามารถเชื่อมโยงเข้าด้วยกันในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อผลิตโพลีเมอร์ โพลีเมอร์กลั่นตัวของอัลดีไฮด์มีโครงสร้างทั่วไปดังต่อไปนี้:

ในโพลีเมอร์ทั้งสามกลุ่มเมธิลีน (CH 2) เชื่อมต่อกับหน่วยทำซ้ำ (และเชื่อมโยงไปยังหน่วยอื่นเพื่อผลิตโมเลกุลยักษ์) โดยฟอร์มาลดีไฮด์ การก่อตัวของ CH 2เชื่อมโยงโดยทั่วไปตามกระบวนการสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรกฟอร์มัลดีไฮด์ถูกทำปฏิกิริยากับโมโนโนเมอร์ตัวอื่นเพื่อสร้างพรีโทลเมอร์น้ำหนักโมเลกุลต่ำที่ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดเล็กซึ่งมีจำนวนหน่วยการทำซ้ำที่ จำกัด เชื่อมโยงกันโดยเมธิลหรือไฮดรอกซีเมธิลกลุ่ม (CH 2 OH). ณ จุดนี้สารประกอบสามารถแก้ไขได้ด้วยฟิลเลอร์, สีและสารเติมแต่งอื่น ๆ และเก็บไว้สำหรับการประมวลผลในอนาคต ในขั้นตอนที่สอง prepolymer จะหาย (ปกติภายใต้ความร้อนและความดันและการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา) และกลุ่ม CH 2 OH จะ "ควบแน่น" กับ CH 2ด้วยการสูญเสียน้ำ โพลีเมอร์จึงเป็นเทอร์โมเซตหรือเชื่อมโยงกับเครือข่ายสามมิติถาวรซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเรซิ่นสังเคราะห์