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2,2-ジメチロールプロピオン酸によく見られる現状とジレンマ
公開日時:
2020-09-19
2、2-ジメチロールプロピオン酸(DMPA) は水溶性ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂などの生産に広く使用できる。環境に優しい化学物質です。2つの一級ヒドロキシ基の作用によって、第三のカルボン酸基を保護する必要がなく、簡単にウレタン化またはエステル化できます。そしてアンモニア水中で未反応のカルボン酸基を中和し、水溶化させます。溶解性の面で、ジメチロールプロピオン酸は独自の優位性を持っており、その優れた溶解性は仕事の効率を大幅に高めることができる。
製造技術上の難易度のため、現在の合成技術にも触媒の選択性と反応性が悪い、プロセスが複雑で、エネルギー消費量が高い、環境汚染が深刻であるなどの問題がある。
現在、国内外の合成2,2-ジメチロールプロピオン酸は主に二段階に分けて行われています。一つは過酸化水素を酸化剤とし、2,2-ジメチロールブチルアルデヒドを酸化し、結晶化して2-ジメチロールプロピオン酸白色結晶を得ることである2つ目はアルカリ性触媒の存在下でホルムアルデヒドとブチルアルデヒドがアルデヒド縮合反応を行うことである2,2-ジヒドロキシメチルブチルアルデヒドを生成する。その中で、アルデヒド縮合反応は二段階法の重要なステップであり、そのアルカリ性触媒は無機アルカリ (v1.0、NaOH) などを採用することが多い。縮合反応の過程でコニザロ反応などの副反応が発生するため、反応系のph値の変化が大きく、触媒の選択性が悪い、反応性が悪い、製品の収率が低いなどの問題がある
2、2-ジメチロールプロピオンアルデヒドを酸化した後、有機溶媒 (メタノール、ジクロロエタンなど) 法で結晶化し、2、2-ジメチロールプロピオン酸白色結晶を得ることが多い。 (注: 有機溶剤メタノール、塩化エタンなどは燃えやすい物質が多く、安全性が悪く、環境や人体に有毒であるため) 結晶化後の粗品は遠心してジヒメチル丙酸を得ます。
現段階の工業では、2,2-ジメチロールプロピオン酸の製造に関する研究は二段階のプロセスに基づいて、アルデヒド縮合反応の触媒選択と反応条件の選択に集中しているしかし、コニザロ反応などの副反応の存在で生産プロセスがコントロールできない、プロセスの最適化の程度が悪い、製品の収率が低い、製品のエネルギー消費量が大きい、製品汚染物 (特に結晶母液廃水) の排出が深刻であるなどの問題は解決できなかった。
2,2-ジメチロールプロピオン酸の製造方法
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