Применение ацеталя

ацеталь (химическое название: диэтоксиметан, сокращенно ацеталь). За последние десять лет в тонкой химической промышленности он как превосходный органический растворитель широко использовался в коммерческих целях, а методы его получения, разделения, очистки и исследования по применению привлекли широкое внимание со всего мира.

Природа молекулярной структуры ацеталь определяет, что он обладает особенно хорошей химической стабильностью, тем самым определяя, что он имеет широкий диапазон применений в химических процессах. Практика доказала, что ацеталь стабилен во многих сильных основаниях (таких как гидроксиды металлов), NaH, реактивах Гриньяра и литийорганических реагентах, но он будет очень стабилен в водных растворах кислот. Эксперименты показали, что скорость разложения ацеталя составляет всего лишь ≤11ТР3Т после смешивания в течение 24 часов в равном объеме кислоты и водного раствора (рН=2) при комнатной температуре. Эта стабильность обеспечивается присущей ацеталю гидрофобностью, которая ограничивает его воздействие на источники протонов. Следовательно, ацеталь все еще можно стабильно использовать в водном растворе средней сильной кислоты (pH>4). Хотя ацеталь также является эфирным соединением, его склонность к образованию пероксидов в окислительной атмосфере значительно ниже, чем у других простых эфиров (таких как тетрагидрофуран и др.), которые редко превращаются в пероксид. Он имеет низкую взаимную растворимость в воде, что способствует очистке продукта и повышению экономичности процесса. Из молекулярных составляющих групп ацеталя видно, что ацеталь может использоваться в качестве реагента химической реакции, такого как реагент этоксиметилирования, реагент метиленирования и субстрат реакции карбонилирования. Ацеталь также можно использовать в качестве заменителя формальдегида и этанола в безводных кислых условиях.

Априложения:

1. Ацеталь как растворитель

Химическая стабильность и низкая вязкость ацеталь определить, что его можно использовать в качестве растворителя с хорошими характеристиками в различных химических процессах, таких как экстракция, разбавление и перекристаллизация. Поскольку ацеталь не смешивается с водой, когда он используется в качестве растворяющей среды в химической обработке, во время переработки образуется меньше сточной жидкости и сточных вод, что повышает преимущества защиты окружающей среды и экономическую эффективность процесса обработки. С ацеталь имеет температуру замерзания до -66°C и температуру кипения до 88°C, диапазон рабочих температур подходит для многих химических процессов. Поэтому, ацеталь представляет собой потенциально новое поколение промышленных органических растворителей, которые могут заменить существующие тетрагидрофуран (ТГФ), этилацетат, метиленхлорид, толуол, 1,4-диоксан, метилтретичные органические растворители, такие как бутиловый эфир, этиленоксид и другие эфиры. ацеталь используется в качестве промышленного органического растворителя. Он обладает характеристиками широкого спектра применения, нетоксичной безопасностью и простотой эксплуатации.

2. Новые энергетические добавки

ацеталь является очень полезным растворителем в безводных литиевых и безводных алюминиевых батареях. По сравнению с другими эфирными растворителями обнаружено, что ацеталь мало меняет напряжение батареи, может препятствовать разложению электродов и электролитов и может увеличить количество перезарядок батареи.

Исследователи из американской корпорации FMC нагрели NaAlH и LiCl вместе в ацеталь растворителя от 25°C до температуры кипения ацеталя с обратным холодильником до завершения реакции. Продукты LiAlH можно производить непосредственно путем метатезиса за один этап171. Японские ученые разработали автомобильное топливо на основе метанола с низким уровнем загрязнения окружающей среды. Это топливо состоит из трёх видов компонентов:

(1) Метанол;

(2) тяжелый бензин и массовое соотношение (1)/(2)=2～5;

(3) Две или более добавки (включая ацеталь, диэтоксиэтан, МТБЭ и т. д.).

3. Технологические добавки для смол и покрытий

ацеталь является хорошим растворителем для изготовления клеев на основе фенольных смол, клеев на основе мочевины и неопреновых клеев. Этот тип клея имеет низкую вязкость, сильное проникновение, хорошую производительность при нанесении кистью, стабильное хранение и более длительный эффективный срок службы. Кроме того, ацеталь можно использовать в добавках для покрытий, обычно используемых в автомобильных покрытиях. В пероксиэтиленовом разбавителе краски ацеталь может заменить токсичный бензольный разбавитель.

ацеталь используется в качестве концевого блокирующего агента при производстве полиоксиметиленовых смол, что позволяет не только улучшить термическую стабильность полиоксиметиленовых сополимеров, но и увеличить выход смоляных продуктов. Например, исследователи из компании Ticona в Германии растворили 0,2X 10 West (в зависимости от веса использованного триоксанового мономера) трифторметансульфоновой кислоты в 500×10-6 ацеталя и добавили ее к 96. В смешанном мономере, состоящем из триоксана 6% и 3,41 ТП3Т – оксолан, полимеризуют при 80°С с получением сополимеризованной ацеталевой смолы. Молекулы таких полимеров содержат очень мало ненасыщенных концевых групп.

4. Как эквивалент формальдегида

ацеталь представляет собой защищенную форму формальдегида, которую можно использовать в качестве заменителя безводного формальдегида, что делает реакцию более безопасной. Например, ацеталь, как и СН20, можно использовать в качестве метиленового реагента. Одностадийный синтез производных дигидроизофлавонов с использованием ацеталя в качестве реагента.