| คุณสมบัติทางเคมี |
1,4-ไซโคลเฮกเซนดิเมทานอลเป็นของแข็งขี้ผึ้งสีขาวหรือของเหลวหนืดไม่มีสีใสหลังจากการหลอม จุดหลอมเหลว 43 องศา (ซิส), 70 องศา (ทรานส์) อุณหภูมิการระเหิดอยู่ที่ 160 องศา ผสมกับน้ำและแอลกอฮอล์ ละลายได้ในคีโตน แทบไม่ละลายในอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนและอีเทอร์ |
| ลักษณะเฉพาะ |
1,4-ไซโคลเฮกเซนดิเมทานอล (CHDM) มีทั้งความแข็งและยืดหยุ่น โดยมี TG สูง และให้ความเสถียรทางความร้อนที่ดีเยี่ยม ละลายได้ดี และทนทานต่อสภาพอากาศที่ดี สามารถเพิ่มปฏิกิริยาในสารประกอบโพลีเอสเตอร์ และปรับปรุงความเสถียรของไฮโดรไลติก ความเป็นพลาสติก ความมันวาว ความโปร่งใส ความสามารถในการพิมพ์ และความสามารถในการประมวลผลของโพลีเมอร์ |
| การใช้งาน |
1,4-ไซโคลเฮกซาเนดิเมทานอลใช้ในการผลิตเส้นใยโพลีเอสเตอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้าโพลีเอสเตอร์ เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว เคลือบโพลีเอสเตอร์ โฟมโพลียูรีเทน รวมถึงการผลิตสารหล่อลื่นและน้ำมันไฮดรอลิก |
| การใช้งาน |
การใช้งานที่สำคัญสำหรับ 1,4-บิส (ไฮดรอกซีเมทิล)ไซโคลเฮกเซนคือการผลิต PET CHDM ใช้ในปริมาณเล็กน้อยเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติ เช่น เพื่อเพิ่มความชัดเจน ลดจุดหลอมเหลว และลดอัตราการตกผลึก ซึ่งจะเป็นการขยายหน้าต่างกระบวนการสำหรับ PET กระบวนการขึ้นรูปสามารถทำได้ที่อุณหภูมิต่ำ ส่งผลให้เกิดผลพลอยได้น้อยลง มันถูกนำไปใช้เช่นในยานยนต์ รถไฟ รถโดยสาร การบินและอวกาศ และการเคลือบอุตสาหกรรมทั่วไป CHDM มีความเป็นผลึกสูงและให้โพลีเอสเตอร์ที่มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสูงกว่าไกลคอลเชิงเส้น โพลีเอสเทอร์แบบผลึกสำหรับการเคลือบสีฝุ่นใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้ โพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวสำหรับเคลือบเจล พลาสติกเสริมใยแก้ว และสารประกอบการขึ้นรูปแผ่นเป็นการใช้งานอื่นๆ โดยที่ CHDM ให้ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีมาก โพลีคาร์บอเนตไดออลจาก CHDM ใช้ในโพลียูรีเทนประสิทธิภาพสูง อะคริเลตของ Alkoxylated CHDM ถูกนำมาใช้ในการเคลือบที่สามารถรักษาด้วยรังสีได้ ซึ่งให้ความเหนียวและความยืดหยุ่น |
| วิธีการผลิต |
กระบวนการที่สำคัญทางการค้าสำหรับการผลิต CHDM คือการเติมไฮโดรเจนของไดเมทิลเทเรฟทาเลต (DMT) ผ่านไดเมทิลเฮกซาไฮโดรเทเรฟทาเลต (DMHT) ในสารละลายเมทานอลหรือในสถานะหลอมเหลว โรงงานผลิตไฮโดรจิเนชันประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์สองเครื่อง ในเครื่องปฏิกรณ์ที่หนึ่ง การหมุนเวียนของผลิตภัณฑ์ DMHT และ DMT อย่างต่อเนื่องจะถูกรักษาไว้ DMT ที่หลอมละลายจะถูกปั๊มเข้าไปในทางเข้าของเครื่องปฏิกรณ์นี้ ซึ่งทำงานที่ 30 – 48 MPa และ 160 – 180 องศา ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา Pd ที่รองรับเชิงพาณิชย์ การควบคุมอุณหภูมิทำได้โดยการทำงานที่การรับน้ำหนักหน้าตัดสูงเพียงพอของส่วนผสมของ 10 % ในผลิตภัณฑ์ DMHT ช่วยให้สามารถกระจายความร้อนในแนวรัศมีผ่านผนังเครื่องปฏิกรณ์และหลีกเลี่ยงจุดสูงสุดที่อุณหภูมิสูงได้เป็นส่วนใหญ่ น้ำทิ้งจากเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อน ซึ่งมี DMT ที่ยังไม่ทำปฏิกิริยาในปริมาณเพียงเล็กน้อย จะถูกแบ่ง: 8 - 10 ชิ้นส่วนจะถูกรีไซเคิลผ่านปั๊มและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไปยังทางเข้าของเครื่องปฏิกรณ์ ส่วนที่เหลือ 1-2 ส่วน (ปริมาณที่แน่นอนสอดคล้องกับปริมาณของ DMT สด) จะถูกป้อนอย่างต่อเนื่องเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ที่สองสำหรับการเติมไฮโดรเจนที่เร่งปฏิกิริยาด้วย Pd สุดท้าย
ข้อดีของกระบวนการนี้คือ DMT สามารถเติมไฮโดรเจนได้โดยประมาณ เจือจางฟีด 10 % โดยไม่ต้องจัดการกับของเหลวปริมาณมาก โดยทั่วไปผลผลิตของ DMHT อยู่ที่ 97 – 98 % โดยมีเมทิล 4-เมทิล-4- กรดไซโคลเฮกเซนคาร์บอกซิลิก เมทิลเอสเทอร์ และ 1-ไฮดรอกซีเมทิล-4-เมทิลไซโคลเฮกเซนเป็นผลพลอยได้หลัก 1,4-บิส(ไฮดรอกซีเมทิล)ไซโคลเฮกเซน (CHDM) ถูกสร้างขึ้นในระยะที่สองของการไฮโดรจิเนชัน
กระบวนการทางอุตสาหกรรมใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์โครไมต์เชิงพาณิชย์ ต้องปรับผลกระทบของตัวเร่งปฏิกิริยา เวลาคงตัว และอุณหภูมิอย่างระมัดระวังเพื่อให้ได้อัตราส่วนซิส/ทรานส์ที่ 1/3 ถึง 1/4 ในผลิตภัณฑ์ CHDM อัตราส่วนไอโซเมอร์คงที่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประมวลผล CHDM ต่อไปในการสร้างโพลีเอสเตอร์ เนื่องจากโครงสร้างผลึกของโพลีเอสเตอร์ของซิสแซนด์ทรานส์-CHDM แตกต่างกัน และส่งผลต่อช่วงการหลอมละลายและความหนาแน่นของเส้นใยโพลีเอสเตอร์
นอกเหนือจากผลคูณด้านข้างของระยะไฮโดรจิเนชันที่หนึ่งแล้ว 4-methyloxymethylhy-droxymethylcyclohexane และ bis(4-hydroxymethylcyclohexyl) อีเทอร์สามารถเกิดขึ้นได้ในขั้นตอนที่สองของเอสเทอร์ไฮโดรจิเนชัน กระบวนการของ Eastman หลีกเลี่ยงการก่อตัวของสารประกอบที่มีจุดเดือดสูง จึงช่วยลดความยุ่งยากในการแยกผลิตภัณฑ์ข้างเคียงด้วยการแยกส่วนในสุญญากาศ ไดออลถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการกำจัดเมทานอลและสารประกอบที่มีจุดเดือดต่ำออก CHDM ของคุณภาพไฟเบอร์ที่ได้จากวิธีนี้คือประมาณ บริสุทธิ์ 99%. CHDM บริสุทธิ์ยังอาจได้รับโดยการรีไซเคิลโพลี(1,4-ไซโคลเฮกซิลีน ไดเมทิลีน เทเรฟทาเลต) ของเสียโดยการตัดแยกโพลิเอสเตอร์ในขั้นแรกโดยมีแอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำ และจากนั้นนำส่วนผสมที่เป็นผลลัพธ์ไปไฮโดรจิเนชันที่คล้ายคลึงกับที่อธิบายไว้ข้างต้น
 |
| แอปพลิเคชัน |
1,4-ไซโคลเฮกเซนดิเมทานอลเป็นสารตั้งต้นของโพลีเอสเตอร์ เป็นหนึ่งในโคโมโนเมอร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับการผลิตโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) หรือโพลีเอทิลีนเทเรฟทาลิกเอสเทอร์ (PETE) 1,4-ไซโคลเฮกเซนดิเมทานอลถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์โพลีคีทัลโคโพลีเมอร์ มันถูกใช้เป็นไดออลโคโมโนเมอร์ในระหว่างการสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์-คาร์บอเนตโดยอิงจาก 1,3-โพรพิลีน-โค-1,4-ไซโคลเฮกซาเนดิเมทิลีนซัคซิเนต |
| การตระเตรียม |
ในขั้นตอนแรก การเติมไซโคลอย่างเป็นทางการ [3+1+2] ที่เร่งปฏิกิริยาด้วยโพรลีนของฟอร์มาลดีไฮด์ โครโตนัลดีไฮด์ และเอทิล อะคริเลต จะให้เอทิล 4-formylcyclohex-3-enecarboxylate (สารประกอบ 1) โดยการควบแน่นและไดเอลของโดมิโนมานนิช –กระบวนการออลเดอร์ (D–A)
การสังเคราะห์ 1,4-ไซโคลเฮกซาเนดิเมทานอล (CHDM) และ CHDA จากสารประกอบ 1 ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มี Cu ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเติมไฮโดรเจนของเอสเทอร์ไปเป็นแอลกอฮอล์ สารประกอบ 1 สามารถเติมไฮโดรเจนให้เป็น CHDM ได้โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Cu/Zn/Al ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด ภายใต้สภาวะของปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุด (240 องศา , 4.0 MPa ของ H2 , 12 ชั่วโมง) ทำให้ได้ผลผลิตสูง (84%) ของ CHDM หลังจากคำนึงถึงผลผลิตที่เหมาะสมของสารประกอบ 1 (91%) ในขั้นตอนแรกแล้ว ผลลัพธ์โดยรวมของ CHDM ที่เริ่มต้นจากฟอร์มาลดีไฮด์ โครโตนัลดีไฮด์ และเอทิล อะคริเลต สูงถึง 76% |
| คำอธิบายทั่วไป |
1,4-ไซโคลเฮกเซนไดเมทาโนถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นรีเอเจนต์การเชื่อมโยงข้ามในอุตสาหกรรมโพลีเมอร์ |
| โปรไฟล์ปฏิกิริยา |
1,4-ไซโคลเฮกเซนดิเมทานอล (CHDM) ผ่านปฏิกิริยาที่เป็นลักษณะเฉพาะของไดออลที่มีฟังก์ชันไฮดรอกซิลหลักสองฟังก์ชัน ในทางตรงกันข้ามกับปฏิกิริยา 1,2- และ 1,3-ไดออลของ CHDM กับอัลดีไฮด์หรือคีโตนไม่ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของผลิตภัณฑ์เฮเทอโรไซคลิก เช่น 1,3-ไดออกโซเลนหรือ 1,{ {9}}ไดออกซีเนส |
| การละลายในน้ำ |
ความสามารถในการละลายที่ 20 องศา (กรัมในตัวทำละลาย 100 กรัม) ในเบนซีนคือ 1.1 ในไตรคลอโรมีเทน 5.7 ในน้ำ 92.0 และในเมทานอล 92.2 |
