Acid glioxiliceste un compus organic cu formula moleculară c2h2o3, care este compus dintr-o grupare aldehidă (-cho) și o grupare carboxil (-cooh). Formula sa structurală este hoccooh, CAS 298-12-4, iar greutatea sa moleculară este 74,04. Lichid transparent galben deschis. Solubil în apă, ușor solubil în etanol, eter, benzen etc. Este o substanță toxică cu iritare și coroziune. DL50 orală la șobolani este de 70 mg/kg. Operatorii trebuie să acorde atenție purtării articolelor de protecție a muncii și să se spele cu multă apă atunci când ating pielea. Poate fi folosit pentru a sintetiza vanilină, etil vanilină, jasmonaldehidă (capsaicină), p-metoxibenzaldehidă (anisaldehidă), etc. Aceste condimente sunt utilizate pe scară largă în alimentație, necesitățile zilnice, cosmetice și alte domenii. De asemenea, poate fi utilizat în producerea de agent de purificare a apei acid carboxilic hidroxi fosfor, ca agent de reticulare polimerică, aditiv de galvanizare și îngrășământ cu elemente de înaltă eficiență (etilendiamină di-o-hidroxifenil acetat feric de sodiu mare eddha FENa), etc. Aceste aplicații implică protecția mediului, știința materialelor și alte domenii.
(Link produs: https://www.bloomtechz.com/sintetic-chimic/organic-intermediates/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4}.html)
Metoda 1: metoda acidului dicloroacetic
1. Prepararea acidului dicloracetic: metanolul si clorul se introduc in reactor si se cloreaza sub actiunea catalizatorului pentru a produce acid dicloracetic. Ecuația chimică a acestei etape este: CH3OH+Cl2 → h2c2o2+HCl.
2. Condensarea acidului dicloracetic și a metoxidului de sodiu: acidul dicloracetic și metoxidul de sodiu sunt amestecate și condensate la temperatură și presiune corespunzătoare pentru a produce dimetoxiacetat de sodiu. Ecuația chimică pentru această etapă este: h2c2o2+CH3ONa → h2c2o2 · ch3o2na.
3. Hidroliza dimetoxiacetatului de sodiu: dimetoxiacetatul de sodiu este amestecat cu acid clorhidric și hidrolizat la o anumită temperatură și presiune pentru a produce acid glioxilic și metanol. Ecuația chimică a acestei etape este: h2c2o2 · ch3o2na+HCl → h2c2o2 · HCl+CH3OH.
4. Separare și purificare: acidul glioxilic și metanolul sunt separate și purificate în continuare pentru a obține acid glioxilic de înaltă puritate. Această etapă adoptă de obicei distilare, cristalizare și alte metode.
Prin etapele de mai sus, acidul glioxilic poate fi sintetizat prin metoda acidului dicloracetic. Trebuie remarcat faptul că întregul proces trebuie efectuat în condiții specifice de temperatură și presiune, iar condițiile de reacție chimică trebuie controlate cu precizie pentru a asigura calitatea și randamentul produselor. În plus, este necesar să se acorde atenție problemelor de siguranță, în special atunci când se efectuează clorurare, condensare, hidroliză și alte reacții, trebuie luate măsuri de siguranță corespunzătoare pentru a preveni explozia, coroziunea și alte accidente de siguranță.
Sinteza acidului glioxilic prin acid dicloracetic este o metodă importantă de producție chimică organică, care are o perspectivă și valoare largă de aplicare. Pentru a asigura dezvoltarea durabilă și eficiența acesteia, este necesar să se consolideze cercetarea și inovarea tehnologică și să se ia măsuri corespunzătoare de protecție a mediului și tehnologii de economisire a energiei pentru a reduce costurile de producție și poluarea mediului.
În practică, procesul sintetic poate fi optimizat și ajustat după cum este necesar. De exemplu, în reacția de condensare a acidului dicloracetic cu metoxid de sodiu, se poate adăuga o cantitate adecvată de catalizator pentru a îmbunătăți viteza de reacție și selectivitatea; În reacția de hidroliză, puritatea și randamentul hidrolizatului pot fi îmbunătățite prin controlul temperaturii și concentrației de reacție. În plus, recuperarea și reutilizarea subproduselor pot fi, de asemenea, cercetate și dezvoltate pentru a realiza utilizarea eficientă a resurselor și a reduce costurile de producție.
Metoda 2: metoda de reducere a ozonării cu anhidridă maleică
Pașii detaliați sunt următorii:
1. Prepararea anhidridei maleice: în primul rând, acidul maleic și anhidrida ar trebui să reacționeze pentru a produce anhidridă maleică. Ecuația chimică a acestei etape este: c4h2o4+C2H2O2 → 2ch2o2. În practică, acidul maleic este de obicei dizolvat într-o cantitate adecvată de solvent, apoi se adaugă lent anhidridă, iar temperatura este controlată pentru a preveni apariția reacțiilor secundare.
2. Reacția de ozonare: apoi, anhidrida maleică generată reacţionează cu soluţie de peroxid de hidrogen pentru a genera produsul intermediar de ozonare. Ecuația chimică a acestei etape este: ch2o2+H2O2 → ch2o2 · H2O. Reacția de ozonare necesită anumite condiții de temperatură și presiune și este de obicei efectuată într-un reactor specific. În procesul de reacție, concentrația și viteza de adăugare a peroxidului de hidrogen trebuie controlate strict pentru a asigura siguranța reacției.
3. Reacția de reducere: apoi, oxidul mirositor reacţionează cu agentul reducător pentru a genera acid glioxilic. Ecuația chimică a acestei etape este: ch2o2 · H2O+NAH → CH3COOH+NaOH. Hidrura este de obicei folosită ca agent reducător în reacția de reducere, cum ar fi sodiu, potasiu etc. În timpul procesului de reacție, este necesar să se controleze temperatura și presiunea pentru a asigura reacția completă de reducere. În același timp, este necesar să se acorde atenție problemelor de siguranță, cum ar fi prevenirea scurgerilor de hidrogen.
4. Separarea și purificarea produsului: în final, acidul glioxilic generat este separat de soluția de reacție și purificat. Această etapă adoptă de obicei distilare, cristalizare și alte metode. Acidul glioxilic și alte impurități volatile pot fi separate prin distilare, în timp ce acidul glioxilic poate fi separat din soluție prin cristalizare pentru purificare ulterioară. În procesul de separare și purificare a produsului, trebuie acordată atenție controlului temperaturii și stabilității funcționării pentru a evita pierderea și deteriorarea produsului.
Metoda de reducere a ozonării cu anhidridă maleică este o metodă utilizată în mod obișnuit pentru a sintetiza acidul glioxilic cu randament și puritate ridicate. Cu toate acestea, această metodă trebuie să consume un număr mare de materii prime, cum ar fi anhidrida maleică și peroxidul de hidrogen, și va produce o anumită cantitate de apă uzată și gaz rezidual. Prin urmare, trebuie luate măsuri corespunzătoare de protecție a mediului și tehnologii de economisire a energiei pentru a reduce costurile de producție și poluarea mediului.
Metoda 3: oxidare chimică
Pașii de bază sunt următorii:
1. Pregătirea materiei prime: mai întâi, pregătiți materiile prime necesare, cum ar fi acidul formic, acetatul sau etilenglicolul. Aceste materii prime stau la baza sintezei acidului glioxilic.
2. Reacția de oxidare: materia primă reacţionează cu oxidant pentru a genera acid glioxilic. Oxidanții comuni includ acid azotic, permanganat de potasiu, peroxid de hidrogen etc. Ecuația chimică pentru această etapă depinde de materiile prime și oxidanții utilizați. De exemplu, folosind acidul formic ca materie primă și acidul azotic ca oxidant, ecuația reacției este: HCOOH+2hno3 → hcoono2+2H2O. Dacă se folosește acetat ca materie primă și permanganat de potasiu ca oxidant, ecuația reacției este: CH3COO (-)+MnO4 (-)+H (+) → CH3COOH+Mn (IV). Dacă etilenglicolul este utilizat ca materie primă și peroxidul de hidrogen ca oxidant, ecuația reacției este hoch2ch2oh+H2O2 → ohccho+2H2O.
3. Separarea și purificarea produsului: după ce reacția este finalizată, acidul glioxilic generat trebuie separat de soluția de reacție și purificat. Această etapă adoptă de obicei extracție, distilare, cristalizare și alte metode. Prin aceste metode, acidul glioxilic poate fi separat de alte impurități pentru a obține produse de înaltă puritate.
4. Posttratament: în cele din urmă, acidul glioxilic după separare și purificare este posttratat, cum ar fi uscare, ambalare etc. Acest pas este de a asigura calitatea și siguranța produsului.
Oxidarea chimică este o metodă comună pentru sinteza acidului glioxilic cu randament și puritate ridicate. Cu toate acestea, această metodă trebuie să consume un număr mare de oxidanți și materii prime și va produce o anumită cantitate de apă uzată și gaze reziduale. Prin urmare, trebuie luate măsuri corespunzătoare de protecție a mediului și tehnologii de economisire a energiei pentru a reduce costurile de producție și poluarea mediului.
În aplicațiile practice, selecția metodelor de sinteză adecvate trebuie luată în considerare în mod cuprinzător în funcție de nevoile și condițiile reale. Diferite metode de sinteză au avantaje și dezavantaje diferite, cum ar fi costul, eficiența, protecția mediului și așa mai departe. Prin urmare, atunci când se selectează metodele de sinteză, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător o varietate de factori pentru a determina cea mai potrivită metodă. În plus, este, de asemenea, necesară consolidarea cercetării și inovației tehnologice pentru a promova dezvoltarea durabilă a industriei chimice organice și progresul socio-economic.