Axit isophthalic: mô tả, tính chất, điều chế và ứng dụng

2024 Tác giả: Angel Austin | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-02 17:58

Axit isophthalic được sử dụng rộng rãi trong sản xuất sơn và vecni. Vật liệu phủ với nội dung của nó có đặc tính kỹ thuật cao. Cách chính để thu được chất này trong công nghiệp hóa học là quá trình oxy hóa m-xylen với sự có mặt của chất xúc tác.

Mô tả

Axit isophthalic là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm axit cacboxylic. Nó có trong thành phần của nó 2 nhóm cacboxyl -COOH, có nghĩa là, nó là một axit dicacboxylic. Một tên khác của chất này là axit 1,3-benzenedicacboxylic. Muối và este của nó được gọi là isophthalates.

Về hình thức, nó là một loại bột trắng cứng, chịu lửa.

Công thức thực nghiệm của axit isophthalic: C₈H₆O_{4. Công thức cấu tạo của hợp chất này được thể hiện trong hình bên dưới.}

Thuộc tính

Các đặc tính chính của chất này như sau:

• trọng lượng phân tử - 166, 14;
• điểm nóng chảy - 345-348 ° C;
• số lượng lớnmật độ - 0,8 g / ml;
• điểm chớp cháy của sol khí - 700 ° С;
• hòa tan: tốt trong nước và dung dịch kiềm trong nước, kém CH₃COOH lạnh, metanol, propanol và các rượu thấp hơn.

Axit isophthalic gây kích ứng da người khi tiếp xúc, vì vậy cần phải tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn khi làm việc với nó.

Tương tác với các hợp chất khác:

• tạo thành muối khi phản ứng với kiềm;
• khi đun nóng với ancol thì thu được este;
• phản ứng với thionyl clorua, axit cacbonic điclorua và axetyl clorua khi đun nóng đến 130oC axit isophthalic chuyển thành isophthaloyl clorua;
• trong axit axetic ở nhiệt độ phòng nó bị hydro khử thành C₆H₁₀(COOH)_{2 (axit cis-hexahydroisophthalic);}
• nitro hóa bằng axit nitric ở 30 ° C (thu được các dẫn xuất 4 và 5-nitro) và được sulfo hóa bằng axit sulfuric bốc khói ở 200 ° C.

Sản xuất axit isophthalic

Việc tổng hợp hợp chất này trong công nghiệp hóa chất được thực hiện theo một số cách:

• Trong phản ứng oxi hóa của mantozơ với không khí có axit axetic. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ 100-150 ° C và ở áp suất 14-27 atm. Muối coban và axetandehit được dùng làm chất xúc tác.
• Khi oxi hóa meta-xylen hoặc axit m-toluic, đun nóng đến 200 ° C, ở áp suất 40 atm. và với sự có mặt của axit nitric đậm đặc.
• Trong phản ứng oxi hóa C₁₂H_{18(1, 3-diisopropylbenzen) với không khí. Nhiệt độ phản ứng 120-220 ° С, chất xúc tác - muối của coban và mangan.}
• Trong quá trình tách nhóm cacboxyl của axit trimellitic trong dung dịch nước của natri hydroxyl. Nhiệt độ phản ứng là 250 ° С.

Sản phẩm thu được được tinh chế bằng cách kết tinh từ axit axetic hoặc từ dung dịch nước etanol (trong điều kiện phòng thí nghiệm). Vì quá trình sản xuất C₈H₆O_{4diễn ra trong môi trường ăn mòn, thiết bị công nghiệp được làm bằng vật liệu chống hóa chất - titan.}

Đơn

Axit isophthalic được sử dụng chủ yếu để sản xuất chất phủ sơn (polyurethane, bột, alkyd), cũng như nhựa polyester. Các ứng dụng khác là sản xuất các vật liệu như:

• polyme nhiệt dẻo;
• gelcoats - lớp phủ bảo vệ và trang trí dạng gel;
• nhựa polyester gốc nước;
• polyeste cho GRP;
• men bếp melamine;
• sản xuất chai nhựa và cao su (như comonomer).

Sơn axit isophthalic có hiệu suất cao:

• chống chịu thời tiết tốt;
• độ cứng;
• chịu nhiệt độ cao, giới hạn biến dạng nhiệt cao;
• ăn mòn và hóa chấtđộ bền;
• chống ố.

Men được sử dụng trong các ngành sau:

• công nghiệp ô tô;
• in;
• vật liệu xây dựng;
• sản xuất nội thất;
• sản xuất thiết bị làm vườn;
• sản xuất máy bán hàng tự động và những thứ khác.