ایزو آمیل استات

ایزوآمیل استات چیست؟

ایزوآمیل استات، یک روغن معطر

ایزوآمیل استات یک ترکیب جذاب با خواصی است که آن را در کاربردهای مختلف مفید می کند. ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن به شرح زیر است:

مشخصات فیزیکی:

ظاهر: مایع بی رنگ گاها متمایل به زرد
رایحه: رایحه مطبوع و میوه ای که معمولاً موز مانند با رایحه گلابی
نقطه ذوب: -78 درجه سانتیگراد
نقطه جوش: 142 درجه سانتیگراد
چگالی: 0.876 g/cm³ در 15 درجه سانتی گراد
انحلال پذیری:
کمی محلول در آب (کمتر از 1 میلی گرم در میلی لیتر)
قابل اختلاط با اکثر حلال های آلی مانند اتانول، اتر، بنزن و دی سولفید کربن

خواص شیمیایی:

فرمول شیمیایی: C7H14O2
قابلیت اشتعال: بسیار قابل اشتعال با نقطه اشتعال 25 درجه سانتیگراد (77 درجه فارنهایت) آن را دور از منابع گرما و شعله باز نگه دارید.
واکنش پذیری: به شدت با اکسید کننده های قوی واکنش نشان می دهد و خطر آتش سوزی و انفجار را به همراه دارد.
سلامتی:
استنشاق و بلع می تواند مضر باشد.
چشم و مجاری تنفسی را تحریک می کند.
قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می تواند منجر به بیهوشی شود.
عموماً در مقایسه با سایر حلال ها سمیت کم در نظر گرفته می شود.

روش تولید ایزو آمیل استات

دو روش اصلی برای تولید ایزوآمیل استات وجود دارد: سنتز شیمیایی و تولید با کمک آنزیم.

سنتز شیمیایی (استریفیکیشن فیشر):

این روش سنتی و رایج ترین است. شامل یک واکنش شیمیایی بین ایزوآمیل الکل و اسید استیک است، معمولاً در حضور یک کاتالیزور اسیدی:

واکنش دهنده ها:

ایزوآمیل الکل (همچنین به عنوان پنتانول شناخته می شود)

اسید استیک (اسید استیک گلایسول)

کاتالیزور اسیدی (اغلب اسید سولفوریک، اما اسید p-toluenesulfonic یا رزین های تبادل یونی نیز می توانند استفاده شوند)

روند:

واکنش دهنده ها در ظرف واکنش با کاتالیزور انتخابی با هم مخلوط می شوند.

مخلوط تا دمای خاصی گرم می شود تا واکنش انجام شود.

واکنش برگشت پذیر است، بنابراین یک واکنش دهنده اضافی (معمولا ایزوآمیل الکل) برای هدایت تعادل به سمت تولید ایزوآمیل استات استفاده می شود.

پس از گذشت زمان واکنش، محصول باید از مخلوط واکنش جدا شود. این ممکن است شامل تقطیر یا سایر تکنیک های جداسازی باشد.

ملاحظات:

این روش نسبتاً ساده و مقرون به صرفه است.

استفاده از اسیدهای قوی نگرانی های زیست محیطی را افزایش می دهد و نیاز به رسیدگی دقیق دارد.

واکنش خیلی انتخابی نیست، به این معنی که ممکن است محصولات جانبی مانند آب و مواد اولیه واکنش نداده وجود داشته باشد.

البته راهکار های برای افزایش بازدهی واکنش وجود دارد:

یکی از راهکار ها استفاده از مواد حذف کننده آب و دومین روش تکنیک حذف دوره ای آب تولید شده از ظرف واکنش است.

روش اول

استفاده از مواد جاذب آب مثل ملوکولار سیو ها می باشد که آب تولید شده حین واکنش را جذب و حذف می کند تا واکنش به سمت چپ یا محصولات پیش برود.

روش دوم

روش دین استارک برای افزایش بازده واکنش استری شدن

این یک دستگاه شیشه ای تخصصی است که اغلب همراه با رفلاکس برای واکنش های استریفیکاسیون استفاده می شود.

این تکنیک اجازه می دهد تا آب را به طور مداوم حذف کنید.

دستگاه دو محفظه دارد: محفظه اصلی مخلوط واکنش را نگه می دارد و یک بازوی جانبی کوچکتر در پایین تر قرار دارد. همانطور که مخلوط واکنش در حین رفلاکس می جوشد و متراکم می شود، آب که نقطه جوش کمتری دارد و با اکثر حلال های آلی غیرقابل اختلاط است، در بازوی کناری متراکم می شود. این اجازه می دهد تا لایه آلی (حاوی استر و سایر اجزای آلی) به طور مداوم به ظرف واکنش بازگردد، در حالی که آب در بازوی جانبی به دام می افتد و می تواند به طور دوره ای حذف شود.

تولید آنزیمی:

این یک جایگزین سبزتر برای سنتز شیمیایی است که از آنزیم ها به عنوان کاتالیزور زیستی استفاده می کند:

روند:

آنزیم ها، مانند لیپاز، برای تسهیل واکنش استری بین ایزوآمیل الکل و یک مولکول دهنده، اغلب انیدرید استیک، استفاده می شوند.

این روش معمولاً در شرایط ملایم تر (دما و فشار) در مقایسه با سنتز شیمیایی عمل می کند.

واکنش می تواند انتخابی تر باشد و منجر به بازده بالاتر ایزوآمیل استات شود.

ملاحظات:

آنزیم ها گران تر از کاتالیزورهای اسیدی هستند.

فرآیندهای تولید آنزیمی ممکن است به تجهیزات تخصصی و شرایط واکنش نیاز داشته باشند.

خالص سازی ایزوآمیل استات

برای حذف اسید سولفوریک از سدیم هیدروژن کربنات استفاده می شود.

برای حذف استیک اسید اضافی از آب استفاده می کنند.

برای حذف ایزو آمیل الکل محلول در آب از نمک استفاده می شود .

برای خالص سازی بیشتر از تقطیر ساده مجدد استفاده می شود.