Glioksilik kislotaaldegid guruhi (-cho) va karboksil guruhi (-cooh) dan tashkil topgan c2h2o3 molekulyar formulali organik birikma. Uning strukturaviy formulasi hokku, CAS 298-12-4 va molekulyar og'irligi 74,04. Och sariq shaffof suyuqlik. Suvda eriydi, etanol, efir, benzol va boshqalarda ozgina eriydi. Bu tirnash xususiyati va korroziyali toksik moddadir. Sichqonlarning og'iz orqali qabul qilingan LD50 miqdori 70 mg / kg ni tashkil qiladi. Operatorlar mehnatni muhofaza qilish vositalarini kiyishga e'tibor berishlari va teriga tegganda ko'p miqdorda suv bilan yuvishlari kerak. U vanillin, etil vanilin, jasmonaldegid (kapsaitsin), p-metoksibenzaldegid (anisaldegid) va boshqalarni sintez qilish uchun ishlatilishi mumkin.Bu ziravorlar oziq-ovqat, kundalik ehtiyojlar, kosmetika va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, suvni tozalash vositasi gidroksi-fosfor karboksilik kislota ishlab chiqarishda, polimer o'zaro bog'lovchi vosita, elektrokaplama qo'shimchasi va yuqori samarali elementli o'g'it (etilendiamin di-o-gidroksifenil katta natriy temir asetat eddha FENa) va boshqalar sifatida ishlatilishi mumkin. Bu ilovalarni o'z ichiga oladi. atrof-muhitni muhofaza qilish, materialshunoslik va boshqa sohalar.
(Mahsulot havolasi: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4.html)
1-usul: dikloroasetik kislota usuli
1. Dixlorosirka kislotasini tayyorlash: metanol va xlor reaktorga kiritiladi va katalizator ta'sirida xlorlanadi va diklorosirka kislota hosil bo'ladi. Bu bosqichning kimyoviy tenglamasi: CH3OH+Cl2 → h2c2o2+HCl.
2. Dixloroasetik kislota va natriy metoksidning kondensatsiyasi: dikloroasetik kislota va natriy metoksid aralashtiriladi va tegishli harorat va bosim ostida kondensatsiyalanadi va natriy dimetoksiatsetat hosil bo'ladi. Bu bosqichning kimyoviy tenglamasi: h2c2o2+CH3ONa → h2c2o2 · ch3o2na.
3. Natriy dimetoksiatsetatning gidrolizi: natriy dimetoksiatsetat xlorid kislota bilan aralashtiriladi va ma'lum bir harorat va bosimda gidrolizlanadi va glikoksilik kislota va metanol hosil bo'ladi. Bu bosqichning kimyoviy tenglamasi: h2c2o2 · ch3o2na+HCl → h2c2o2 · HCl+CH3OH.
4. Ajratish va tozalash: glikoksilik kislota va metanol ajratiladi va yuqori tozalikdagi glikoksilik kislota olish uchun yanada tozalanadi. Ushbu bosqich odatda distillash, kristallanish va boshqa usullarni qo'llaydi.
Yuqoridagi bosqichlar orqali glikoksilik kislotani dikloroatsetik kislota usuli bilan sintez qilish mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, butun jarayon ma'lum harorat va bosim sharoitida amalga oshirilishi kerak va mahsulot sifati va hosildorligini ta'minlash uchun kimyoviy reaksiya sharoitlarini aniq nazorat qilish kerak. Bundan tashqari, xavfsizlik masalalariga ham e'tibor berish kerak, ayniqsa xlorlash, kondensatsiya, gidroliz va boshqa reaktsiyalar amalga oshirilganda, portlash, korroziya va boshqa xavfsizlik baxtsiz hodisalarining oldini olish uchun tegishli xavfsizlik choralarini ko'rish kerak.
Dikloroatsetik kislota bilan glikoksilik kislota sintezi keng qo'llanilishi va qiymatiga ega bo'lgan muhim organik kimyoviy ishlab chiqarish usuli hisoblanadi. Uning barqaror rivojlanishi va samaradorligini ta'minlash uchun texnologik tadqiqotlar va innovatsiyalarni kuchaytirish, ishlab chiqarish xarajatlari va atrof-muhit ifloslanishini kamaytirish uchun tegishli atrof-muhitni muhofaza qilish choralari va energiya tejovchi texnologiyalarni ko'rish zarur.
Amalda, sintetik jarayonni optimallashtirish va kerak bo'lganda sozlash mumkin. Masalan, dikloroasetik kislotaning natriy metoksid bilan kondensatsiyalanish reaksiyasida reaksiya tezligi va selektivlikni yaxshilash uchun tegishli miqdorda katalizator qo‘shilishi mumkin; Gidroliz reaktsiyasida gidrolizatning tozaligi va rentabelligini reaksiya harorati va kontsentratsiyasini nazorat qilish orqali yaxshilash mumkin. Bundan tashqari, resurslardan samarali foydalanish va ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish uchun qo'shimcha mahsulotlarni qayta tiklash va qayta ishlatish ham tadqiq qilinishi va ishlab chiqilishi mumkin.
2-usul: maleik angidridning ozonlanishini kamaytirish usuli
Batafsil bosqichlar quyidagicha:
1. Malein angidridni tayyorlash: birinchi navbatda, malein kislotasi va angidridni reaksiyaga kirishib, malein angidridini hosil qilish kerak. Bu bosqichning kimyoviy tenglamasi: c4h2o4+C2H2O2 → 2ch2o2. Amalda, malein kislotasi odatda tegishli miqdorda erituvchida eritiladi, so'ngra asta-sekin angidrid qo'shiladi va yon reaktsiyalar paydo bo'lishining oldini olish uchun harorat nazorat qilinadi.
2. Ozonlanish reaktsiyasi: keyin hosil bo'lgan malein angidrid vodorod periks eritmasi bilan reaksiyaga kirishib, oraliq mahsulot ozonlanishini hosil qiladi. Bu bosqichning kimyoviy tenglamasi: ch2o2+H2O2 → ch2o2 · H2O. Ozonlanish reaktsiyasi ma'lum harorat va bosim sharoitlarini talab qiladi va odatda ma'lum bir reaktorda amalga oshiriladi. Reaktsiya jarayonida vodorod peroksidning kontsentratsiyasi va qo'shilish tezligi reaktsiyaning xavfsizligini ta'minlash uchun qat'iy nazorat qilinishi kerak.
3. Qaytarilish reaktsiyasi: keyin hidli oksid glikoksilik kislota hosil qilish uchun qaytaruvchi vosita bilan reaksiyaga kirishadi. Bu bosqichning kimyoviy tenglamasi: ch2o2 · H2O+NAH → CH3COOH+NaOH. Gidrid odatda qaytarilish reaktsiyasida, masalan, natriy, kaliy va boshqalar kabi qaytaruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Reaksiya jarayonida to'liq qaytarilish reaktsiyasini ta'minlash uchun harorat va bosimni nazorat qilish kerak. Shu bilan birga, vodorod qochqinning oldini olish kabi xavfsizlik masalalariga ham e'tibor qaratish lozim.
4. Mahsulotni ajratish va tozalash: nihoyat, hosil bo'lgan glyoksilik kislota reaksiya eritmasidan ajratiladi va tozalanadi. Ushbu bosqich odatda distillash, kristallanish va boshqa usullarni qo'llaydi. Glioksilik kislota va boshqa uchuvchi aralashmalarni distillash yo'li bilan ajratish mumkin, glikoksilik kislota esa eritmadan keyingi tozalash uchun kristallanish orqali ajratilishi mumkin. Mahsulotni ajratish va tozalash jarayonida mahsulotning yo'qolishi va yomonlashishiga yo'l qo'ymaslik uchun haroratni nazorat qilish va ishning barqarorligiga e'tibor qaratish lozim.
Maleik angidrid ozonlanishni kamaytirish usuli yuqori rentabellik va tozalik bilan glyoksilik kislotani sintez qilish uchun keng tarqalgan usuldir. Biroq, bu usul maleik angidrid va vodorod periks kabi ko'p miqdordagi xom ashyoni iste'mol qilishi kerak va ma'lum miqdorda chiqindi suv va chiqindi gaz hosil qiladi. Shuning uchun ishlab chiqarish xarajatlari va atrof-muhitning ifloslanishini kamaytirish uchun tegishli atrof-muhitni muhofaza qilish choralari va energiya tejovchi texnologiyalarni qo'llash kerak.
3-usul: kimyoviy oksidlanish
Asosiy qadamlar quyidagilardan iborat:
1. Xom ashyoni tayyorlash: birinchi navbatda, formik kislota, asetat yoki etilen glikol kabi kerakli xom ashyoni tayyorlang. Ushbu xom ashyolar glikoksilik kislota sintezi uchun asosdir.
2. Oksidlanish reaktsiyasi: xom ashyo glikoksilik kislota hosil qilish uchun oksidlovchi bilan reaksiyaga kirishadi. Umumiy oksidlovchilarga nitrat kislota, kaliy permanganat, vodorod peroksid va boshqalar kiradi. Ushbu bosqichning kimyoviy tenglamasi ishlatiladigan xom ashyo va oksidlovchilarga bog'liq. Masalan, xom ashyo sifatida chumoli kislota va oksidlovchi sifatida nitrat kislota ishlatilsa, reaksiya tenglamasi: HCOOH+2hno3 → hcoono2+2H2O. Xom ashyo sifatida asetat va oksidlovchi sifatida kaliy permanganat ishlatilsa, reaksiya tenglamasi: CH3COO (-)+MnO4 (-)+H (+) → CH3COOH+Mn (IV). Agar xom ashyo sifatida etilen glikol va oksidlovchi sifatida vodorod peroksid ishlatilsa, reaksiya tenglamasi hoch2ch2oh+H2O2 → ohccho+2H2O.
3. Mahsulotni ajratish va tozalash: reaksiya tugagandan so'ng hosil bo'lgan glyoksilik kislota reaksiya eritmasidan ajratilishi va tozalanishi kerak. Ushbu bosqich odatda ekstraktsiya, distillash, kristallanish va boshqa usullarni qo'llaydi. Ushbu usullar orqali yuqori toza mahsulotlarni olish uchun glyoksilik kislotani boshqa aralashmalardan ajratish mumkin.
4. Davolanishdan keyin: nihoyat, ajratish va tozalashdan so'ng glyoksilik kislota quritish, qadoqlash va hk kabi keyingi ishlov beriladi. Ushbu qadam mahsulot sifati va xavfsizligini ta'minlashdir.
Kimyoviy oksidlanish yuqori rentabellik va tozalikka ega glikoksilik kislota sintezining keng tarqalgan usuli hisoblanadi. Biroq, bu usul ko'p miqdorda oksidlovchi va xom ashyoni iste'mol qilishi kerak va ma'lum miqdorda chiqindi suv va chiqindi gaz hosil qiladi. Shuning uchun ishlab chiqarish xarajatlari va atrof-muhitning ifloslanishini kamaytirish uchun tegishli atrof-muhitni muhofaza qilish choralari va energiya tejovchi texnologiyalarni qo'llash kerak.
Amaliy qo'llanmalarda tegishli sintez usullarini tanlash haqiqiy ehtiyojlar va shartlarga muvofiq har tomonlama ko'rib chiqilishi kerak. Turli xil sintez usullari har xil afzallik va kamchiliklarga ega, masalan, xarajat, samaradorlik, atrof-muhitni muhofaza qilish va boshqalar. Shuning uchun sintez usullarini tanlashda eng mos usulni aniqlash uchun turli omillarni har tomonlama hisobga olish kerak. Bundan tashqari, organik kimyo sanoatining barqaror rivojlanishi va ijtimoiy-iqtisodiy taraqqiyotga ko'maklashish uchun texnologik tadqiqotlar va innovatsiyalarni kuchaytirish ham zarur.