Asid glioksilikialah sebatian organik dengan formula molekul c2h2o3, yang terdiri daripada kumpulan aldehid (-cho) dan kumpulan karboksil (-cooh). Formula strukturnya ialah hoccooh, CAS 298-12-4, dan berat molekulnya ialah 74.04. Cecair telus kuning muda. Larut dalam air, larut sedikit dalam etanol, eter, benzena, dll. Ia adalah bahan toksik dengan kerengsaan dan kekakisan. LD50 lisan tikus ialah 70mg/kg. Operator harus memberi perhatian kepada pemakaian barang perlindungan buruh, dan basuh dengan banyak air apabila menyentuh kulit. Ia boleh digunakan untuk mensintesis vanillin, etil vanillin, jasmonaldehyde (capsaicin), p-methoxybenzaldehyde (anisaldehyde), dan lain-lain. Rempah-rempah ini digunakan secara meluas dalam makanan, keperluan harian, kosmetik dan bidang lain. Ia juga boleh digunakan dalam pengeluaran asid karboksilik fosforus hidroksi ejen penulen air, sebagai agen penghubung silang polimer, aditif penyaduran elektro dan baja elemen berkecekapan tinggi (etilenediamine di-o-hydroxyphenyl natrium ferric asetat eddha FENa besar), dan lain-lain. Aplikasi ini melibatkan perlindungan alam sekitar, sains bahan dan bidang lain.
(Pautan produk: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/organic-intermediates/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4.html)
Kaedah 1: kaedah asid dikloroasettik
1. Penyediaan asid dikloroasettik: metanol dan klorin dimasukkan ke dalam reaktor dan diklorin di bawah tindakan mangkin untuk menghasilkan asid dikloroasettik. Persamaan kimia langkah ini ialah: CH3OH+Cl2 → h2c2o2+HCl.
2. Pemeluwapan asid dikloroasettik dan natrium metoksida: asid dikloroasettik dan natrium metoksida dicampur dan dipeluwap di bawah suhu dan tekanan yang sesuai untuk menghasilkan natrium dimetoksiasetat. Persamaan kimia untuk langkah ini ialah: h2c2o2+CH3ONa → h2c2o2 · ch3o2na.
3. Hidrolisis natrium dimethoxyacetate: natrium dimethoxyacetate dicampur dengan asid hidroklorik dan dihidrolisiskan pada suhu dan tekanan tertentu untuk menghasilkan asid glioksilik dan metanol. Persamaan kimia langkah ini ialah: h2c2o2 · ch3o2na+HCl → h2c2o2 · HCl+CH3OH.
4. Pengasingan dan penulenan: asid glyoxylic dan metanol diasingkan dan disucikan lagi untuk mendapatkan asid glyoxylic ketulenan tinggi. Langkah ini biasanya menggunakan kaedah penyulingan, penghabluran dan kaedah lain.
Melalui langkah-langkah di atas, asid glioksilik boleh disintesis dengan kaedah asid dikloroasettik. Perlu diingatkan bahawa keseluruhan proses perlu dijalankan di bawah keadaan suhu dan tekanan tertentu, dan keadaan tindak balas kimia perlu dikawal dengan tepat untuk memastikan kualiti dan hasil produk. Di samping itu, ia juga perlu memberi perhatian kepada isu keselamatan, terutamanya apabila pengklorinan, pemeluwapan, hidrolisis dan tindak balas lain dijalankan, langkah keselamatan yang sepadan harus diambil untuk mengelakkan letupan, kakisan dan kemalangan keselamatan lain.
Sintesis asid glioksilik oleh asid dichloroacetic adalah kaedah pengeluaran kimia organik yang penting, yang mempunyai prospek dan nilai aplikasi yang luas. Untuk memastikan pembangunan dan kecekapannya yang mampan, adalah perlu untuk mengukuhkan penyelidikan dan inovasi teknologi, dan mengambil langkah perlindungan alam sekitar yang sepadan dan teknologi penjimatan tenaga untuk mengurangkan kos pengeluaran dan pencemaran alam sekitar.
Dalam amalan, proses sintetik boleh dioptimumkan dan diselaraskan mengikut keperluan. Sebagai contoh, dalam tindak balas pemeluwapan asid dikloroasettik dengan natrium metoksida, jumlah mangkin yang sesuai boleh ditambah untuk meningkatkan kadar tindak balas dan selektiviti; Dalam tindak balas hidrolisis, ketulenan dan hasil hidrolisat boleh dipertingkatkan dengan mengawal suhu dan kepekatan tindak balas. Di samping itu, pemulihan dan penggunaan semula produk sampingan juga boleh dikaji dan dibangunkan untuk merealisasikan penggunaan sumber yang berkesan dan mengurangkan kos pengeluaran.
Kaedah 2: kaedah pengurangan pengozonan anhidrida maleik
Langkah terperinci adalah seperti berikut:
1. Penyediaan maleik anhidrida: pertama, asid maleik dan anhidrida harus bertindak balas untuk menghasilkan maleik anhidrida. Persamaan kimia bagi langkah ini ialah: c4h2o4+C2H2O2 → 2ch2o2. Dalam amalan, asid maleik biasanya dibubarkan dalam jumlah pelarut yang sesuai, kemudian anhidrida ditambah perlahan-lahan, dan suhu dikawal untuk mengelakkan berlakunya tindak balas sampingan.
2. Tindak balas pengozonan: kemudian, anhidrida maleik yang dihasilkan ditindak balas dengan larutan hidrogen peroksida untuk menghasilkan pengozonan produk perantaraan. Persamaan kimia bagi langkah ini ialah: ch2o2+H2O2 → ch2o2 · H2O. Tindak balas pengozonan memerlukan keadaan suhu dan tekanan tertentu, dan biasanya dijalankan dalam reaktor tertentu. Dalam proses tindak balas, kepekatan dan penambahan kelajuan hidrogen peroksida perlu dikawal dengan ketat untuk memastikan keselamatan tindak balas.
3. Tindak balas pengurangan: kemudian, oksida berbau bertindak balas dengan agen penurunan untuk menghasilkan asid glioksilik. Persamaan kimia langkah ini ialah: ch2o2 · H2O+NAH → CH3COOH+NaOH. Hidrida biasanya digunakan sebagai agen pengurangan dalam tindak balas pengurangan, seperti natrium, kalium, dll. Semasa proses tindak balas, adalah perlu untuk mengawal suhu dan tekanan untuk memastikan tindak balas pengurangan yang lengkap. Pada masa yang sama, isu keselamatan juga perlu diberi perhatian, seperti mencegah kebocoran hidrogen.
4. Pemisahan dan penulenan produk: akhirnya, asid glyoxylic yang dihasilkan diasingkan daripada larutan tindak balas dan ditulenkan. Langkah ini biasanya menggunakan kaedah penyulingan, penghabluran dan kaedah lain. Asid glioksilik dan kekotoran meruap lain boleh diasingkan dengan penyulingan, manakala asid glioksilik boleh diasingkan daripada larutan melalui penghabluran untuk penulenan selanjutnya. Dalam proses pengasingan dan penulenan produk, perhatian harus diberikan kepada kawalan suhu dan kestabilan operasi untuk mengelakkan kehilangan dan kemerosotan produk.
Kaedah pengurangan ozonasi anhidrida maleik adalah kaedah yang biasa digunakan untuk mensintesis asid glioksilik dengan hasil dan ketulenan yang tinggi. Walau bagaimanapun, kaedah ini perlu menggunakan sejumlah besar bahan mentah seperti maleik anhidrida dan hidrogen peroksida, dan akan menghasilkan sejumlah air sisa dan gas buangan. Oleh itu, langkah perlindungan alam sekitar yang sepadan dan teknologi penjimatan tenaga perlu diambil untuk mengurangkan kos pengeluaran dan pencemaran alam sekitar.
Kaedah 3: pengoksidaan kimia
Langkah-langkah asas adalah seperti berikut:
1. Penyediaan bahan mentah: pertama, sediakan bahan mentah yang diperlukan, seperti asid formik, asetat atau etilena glikol. Bahan mentah ini adalah asas untuk sintesis asid glioksilik.
2. Tindak balas pengoksidaan: bahan mentah bertindak balas dengan oksidan untuk menghasilkan asid glioksilik. Pengoksidaan biasa termasuk asid nitrik, kalium permanganat, hidrogen peroksida, dll. Persamaan kimia untuk langkah ini bergantung pada bahan mentah dan oksidan yang digunakan. Contohnya, menggunakan asid formik sebagai bahan mentah dan asid nitrik sebagai oksidan, persamaan tindak balas ialah: HCOOH+2hno3 → hcoono2+2H2O. Jika asetat digunakan sebagai bahan mentah dan kalium permanganat sebagai oksidan, persamaan tindak balas ialah: CH3COO (-)+MnO4 (-)+H (+) → CH3COOH+Mn (IV). Jika etilena glikol digunakan sebagai bahan mentah dan hidrogen peroksida sebagai oksidan, persamaan tindak balas ialah hoch2ch2oh+H2O2 → ohccho+2H2O.
3. Pemisahan dan penulenan produk: selepas tindak balas selesai, asid glioksilik yang dihasilkan perlu diasingkan daripada larutan tindak balas dan ditulenkan. Langkah ini biasanya menggunakan kaedah pengekstrakan, penyulingan, penghabluran dan kaedah lain. Melalui kaedah ini, asid glioksilik boleh diasingkan daripada kekotoran lain untuk mendapatkan produk ketulenan tinggi.
4. Rawatan selepas: akhirnya, asid glioksilik selepas pemisahan dan penulenan dirawat selepas, seperti pengeringan, pembungkusan, dll. Langkah ini adalah untuk memastikan kualiti dan keselamatan produk.
Pengoksidaan kimia adalah kaedah biasa untuk sintesis asid glioksilik dengan hasil dan ketulenan yang tinggi. Walau bagaimanapun, kaedah ini perlu menggunakan sejumlah besar oksidan dan bahan mentah, dan akan menghasilkan sejumlah air sisa dan gas buangan. Oleh itu, langkah perlindungan alam sekitar yang sepadan dan teknologi penjimatan tenaga perlu diambil untuk mengurangkan kos pengeluaran dan pencemaran alam sekitar.
Dalam aplikasi praktikal, pemilihan kaedah sintesis yang sesuai perlu dipertimbangkan secara menyeluruh mengikut keperluan dan keadaan sebenar. Kaedah sintesis yang berbeza mempunyai kelebihan dan kekurangan yang berbeza, seperti kos, kecekapan, perlindungan alam sekitar dan sebagainya. Oleh itu, apabila memilih kaedah sintesis, adalah perlu untuk mempertimbangkan secara komprehensif pelbagai faktor untuk menentukan kaedah yang paling sesuai. Di samping itu, ia juga perlu untuk mengukuhkan penyelidikan dan inovasi teknologi untuk menggalakkan pembangunan mampan industri kimia organik dan kemajuan sosio-ekonomi.