Diethylzinc CAS 557-20-0

Dan il-metodu jiġġenera direttament diethylzine permezz tar-reazzjoni ta' ossidazzjoni-reazzjoni bejn l-etanu aloġenat (bħal iodoethane, bromoethane) u t-trab taż-żingu attivat. Il-formula tar-reazzjoni hija:
2 C₂H₅X + Zn → (C₂H₅)₂Zn + ZnX₂
Fosthom, X jirrappreżenta atomu aloġenu (I, Br). Matul il-proċess ta 'reazzjoni, it-trasferiment tal-elettroni fuq il-wiċċ tat-trab taż-żingu jippromwovi t-tkissir ta' bonds tal-aloġenu tal-karbonju f'idrokarburi aloġenati, li jiffurmaw bonds taż-żingu tal-karbonju u fl-aħħar mill-aħħar jipproduċu l-prodott fil-mira.

Trattament minn qabel tat-trab taż-żingu
Tagħmir: flixkun tal-ħġieġ 1000mL b'tubu tal-qiegħ
Operazzjoni: Żid 600g ta 'trab taż-żingu (grad 6N), daħħal gass tal-idroġenu niexef biex bżieżaq ftit iċ-ċilindru tal-gass tad-denb, bil-mod żid it-temperatura għal 200 grad u żomm għal 30 minuta, osserva l-kondensazzjoni tal-fwar tal-ilma fuq il-ħajt tat-tubu tal-gass tad-denb, ikkonferma t-tneħħija tas-saff tal-ossidu, u mbagħad kessaħ għat-temperatura tal-kamra.
Għan: Biex tneħħi s-saff tal-ossidu tal-wiċċ tat-trab taż-żingu, tesponi siti attivi, u ttejjeb l-effiċjenza tar-reazzjoni.

Kostruzzjoni ta' Ambjent Inert
Tagħmir: flixkun tal-ħġieġ b'erba 'għonq ta' 1000mL (mgħammar b'tubu tal-kondensatur sferiku, lembut bi pressjoni kostanti, kmiem tat-termometru, stirrer tal-istainless steel)
Operazzjoni: Qabbad is-sistema tan-nitroġenu, imla bin-nitroġenu u tibdilha 3 darbiet biex tiżgura li l-kontenut ta 'ossiġnu fis-sistema ta' reazzjoni huwa taħt 0.1ppm.

Inizjazzjoni tar-reazzjoni u kontroll tat-temperatura
Operazzjoni:
Żid trab taż-żingu trattat minn qabel u sekwenzjali dripp 10mL ta’ soluzzjoni mħallta jodoethane/bromoethane (proporzjon tal-volum 1:1), 10g ta’ jodur kupru (katalizzatur), u 30g ta’diethylzinc(inizjatur).
Meta t-temperatura titla 'għal 58-60 grad, ir-rifluss jaċċelera. Wara li ssaħħan sa 80 grad, tiżdied is-soluzzjoni mħallta li jifdal. Wara li tiżdied is-soluzzjoni, tissaħħan sa 140 grad u tinżamm f'dik it-temperatura għal siegħa.

Punti ewlenin:
L-istadju ta 'attivazzjoni jeħtieġ kontroll strett tat-temperatura biex jiġi evitat sħana żejda lokali u reazzjonijiet sekondarji;
Jodur tar-ram jista 'jnaqqas l-enerġija ta' attivazzjoni tar-reazzjoni u jqassar il-ħin tal-bidu (ġeneralment<40 minutes);
L-istrateġija tat-tisħin fi stadji tista 'tibbilanċja r-rata ta' reazzjoni u l-purità tal-prodott.
Separazzjoni u purifikazzjoni tal-prodott

Operazzjoni:
Meta jitkessaħ b'mod naturali għal 70 grad, il-materjal jissolidifika. Wara t-tkessiħ sħiħ, qabbad l-apparat li jirċievi t-temperatura baxxa-(temperatura tal-flixkun li tirċievi<-35 ℃).
Id-distillazzjoni bil-vakwu (pressjoni -0.08 sa -0.09MPa) tintuża biex tiġbor frazzjonijiet tat-temperatura tal-fażi tal-gass fi 30-50 grad, u distillazzjoni sekondarja tintuża biex tiġbor taħlitiet f'50-60 grad.
Indiċi ta 'purità: Purità taż-żingu tad-dietil Ikbar minn jew ugwali għal 99.9%, konċentrazzjoni ta' impurità taż-żingu Inqas minn jew ugwali għal 10ppm, konċentrazzjoni ta 'impurità taċ-ċomb Inqas minn jew ugwali għal 1ppm.

Meta ċerta intrapriża tadotta kitla ta' reazzjoni ta' 500L għal produzzjoni fuq skala kbira-, hija tikseb żieda ta' 30% fil-kapaċità tal-produzzjoni annwali permezz tat-titjib li ġej:

Taħlit minn qabel tal-materja prima: ħallat minn qabel iodoethane u bromoethane fi proporzjon ta '1:1.2 biex tnaqqas il-varjazzjonijiet fil-ħin taż-żieda bil-qatra;
Tisħin tal-gradjent: Issettja programm ta 'kontroll tat-temperatura ta' tliet-stadji ta '80 grad, 120 grad, u 140 grad biex tqassar il-ħin ta' insulazzjoni għal 45 minuta;
Distillazzjoni kontinwa: L-adozzjoni ta 'proċess ta' serje ta 'torri ta' distillazzjoni ta' żewġ-stadji, l-ewwel stadju jifred idrokarburi aloġenati mhux reazzjoni, u t-tieni stadju jippurifika żingu tad-dietil, b'purità tal-prodott ta '99.95%.

Bl-użu tar-reazzjoni ta 'dekompożizzjoni doppja ta' alkyl aluminium (bħal triethylaluminum) u klorur taż-żingu biex tiġġenera żingu tad-dietil, l-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija:
ZnCl₂ + 2 Al(C₂H₅)₃ → (C₂H₅)₂Zn + 2 Al(C₂H₅)₂Cl
Dan il-metodu jikseb sinteżi ta 'selettività għolja billi jikkontrolla l-proporzjon molari tar-reaġenti (ġeneralment ZnCl ₂: Al (C ₂ H ₅) ∝=1:2.2) u kundizzjonijiet ta' reazzjoni (bħal temperatura u solvent).

Vantaġġ:
Spiża baxxa tal-materja prima: il-prezz tat-triethylaluminum huwa biss 1/5 ta 'jodoethane;
Prodotti riċiklabbli minn-: Klorur tal-aluminju tad-dietil (Al (C ₂ H ₅) ₂ Cl) jista 'jiġi riċiklat bħala reaġent alkilant;
Vijabilità industrijali għolja: kundizzjonijiet ta 'reazzjoni ħafifa (mit-temperatura tal-kamra sa 80 grad), korrużività baxxa tat-tagħmir.

Sfida:
Ir-rekwiżiti tal-purità għall-materja prima huma stretti: il-konċentrazzjoni tal-idridi fit-triethylaluminum jeħtieġ li tiġi kkontrollata bejn 0.01-0.10wt%, inkella tista 'sseħħ preċipitazzjoni u timblokka t-tagħmir;
Id-diffikultà tas-separazzjoni tal-prodott hija għolja: il-punti tat-togħlija tad-diethylzine u l-klorur tad-dietilaluminju huma qrib (98 grad għall-ewwel u 150 grad għall-aħħar), li jeħtieġu l-użu ta 'distillazzjoni bil-vakwu jew tekniki ta' distillazzjoni ta 'estrazzjoni.

Preparazzjoni tal-materja prima:
Ħallat triethylaluminum (purità Akbar minn jew ugwali għal 99.5%) ma 'żejt abjad (dilwent) fi proporzjon ta' volum 1:1 biex tnaqqas l-intensità tar-reazzjoni;
Klorur taż-żingu (grad anidru) jitnixxef f'temperatura għolja ta '200 grad għal 4 sigħat biex jitneħħa l-ilma tal-kristall.

Kontroll tar-reazzjoni:
Taħt il-protezzjoni tan-nitroġenu, żid bil-mod il-klorur taż-żingu mas-soluzzjoni tat-triethylaluminum, u kkontrolla r-rata tat-tmigħ sabiex it-temperatura ma taqbiżx is-60 grad;
Wara li r-reazzjoni tkun kompluta, iddilwa s-sistema b'n-hexane (solvent) biex tnaqqas il-viskożità u tiffaċilita s-separazzjoni.

Separazzjoni tal-prodott:
Distillazzjoni bi pressjoni mnaqqsa (pressjoni -0.095MPa):
Fażi 1: Iġbor frazzjonijiet ta 'grad 30-50 (triethylaluminum mhux reazzjoni);
Fażi 2: Iġbor frazzjonijiet f'60-150 grad, fejn 60-98 grad huwa żingu tad-dietil u 98-150 grad huwa klorur tal-aluminju tad-dietil.
Verifika tal-purità: Permezz ta 'skoperta ta' kromatografija tal-gass (GC), il-purità tad-diethylzine hija Akbar minn jew ugwali għal 99.9%, u l-purità tal-klorur tad-dietilaluminju hija Akbar minn jew ugwali għal 99.5%.

Uża l-attività katalitika tal-wiċċ ta 'liga tar-ram taż-żingu (Zn Cu) jew liga tas-sodju taż-żingu (Zn Na) biex tippromwovi l-formazzjoni ta' bonds taż-żingu tal-karbonju f'etanu aloġenat. Meta wieħed jieħu liga tar-ram taż-żingu bħala eżempju, l-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija:
Zn-Cu + C₂H₅X → C₂H₅ZnX → (C₂H₅)₂Zn + ZnX₂
Ram jew sodju fil-ligi jistgħu jbiddlu l-istruttura elettronika taż-żingu, inaqqsu l-enerġija ta 'attivazzjoni tar-reazzjoni, u jżidu r-rata ta' reazzjoni.

Preparazzjoni tal-liga:
Dewweb u ħallat trab taż-żingu u trab tar-ram (proporzjon tal-massa 9:1) f'atmosfera inerta, u mitfugħhom f'liga ta 'blokk;
Għaffeġ għal 200 trab tal-malja għal reazzjonijiet sussegwenti.

Ottimizzazzjoni tar-reazzjoni:
Kontroll tat-temperatura: Tisħin gradjent ta '30-150 grad biex jiġi evitat sħana żejda lokali;
Aċċelerazzjoni tal-qatra: L-aċċelerazzjoni tal-qatra ta 'soluzzjoni ta' taħlita ta 'jodoethane/bromoethane (proporzjon tal-volum 1:1) hija 2-3mL/min;
Intensità tat-taħlit: It-taħwid manjetiku (veloċità ta '500rpm) jintuża biex jiżgura tixrid suffiċjenti tat-trab tal-liga.

Purifikazzjoni tal-prodott:
Distillazzjoni bi pressjoni mnaqqsa (pressjoni -0.1 MPa):
Punt tat-togħlija inizjali: Iġbor<50 ℃ fractions (unreacted halogenated hydrocarbons);
Frazzjoni prinċipali: Iġbor frazzjonijiet f'50-98 grad b'purità ta 'Aktar minn jew ugwali għal 99.5%;
Tail fraction:>Frazzjoni ta '98 grad (impuritajiet ta' togħlija għolja).

Ċerta intrapriża tadotta l-metodu ta 'liga tar-ram taż-żingu biex tibni linja ta' produzzjoni bi produzzjoni annwali ta '10 tunnellati ta'diethylzinc. It-titjib ewlieni jinkludi:

Preparazzjoni kontinwa ta 'liga: Iddisinja apparat ta' atomizzazzjoni tat-tidwib biex tinkiseb produzzjoni kontinwa ta 'trab tal-liga b'distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli D50=150 μ m;
Disinn tar-reattur: L-adozzjoni ta 'reattur tas-sodda fluwidizzata biex ittejjeb il-kuntatt tal-fażi solida tal-gass-u tqassar il-ħin ta' reazzjoni għal 4 sigħat;
Distillazzjoni li tiffranka l-enerġija: L-użu tat-teknoloġija tal-pompa tas-sħana biex tirkupra s-sħana mormija tad-distillazzjoni, tnaqqas il-konsum tal-enerġija b'40%.