ری ایکٹیو ڈیلیوئنٹس کی ترکیب- (فری ریڈیکل یووی-کیور ایبل ڈیلوئنٹس)

ایکریلیٹ ری ایکٹیو ڈیلوئنٹس کے لیے ترکیب کے طریقوں میں بنیادی طور پر ڈائریکٹ ایسٹریفیکیشن، ٹرانسسٹریفیکیشن، ایسڈ کلورائیڈ طریقہ، فیز ٹرانسفر کیٹالیسس، اور اضافی ایسٹریفیکیشن شامل ہیں۔ تاہم، اکثریت براہ راست ایسٹریفیکیشن کے ذریعے تیار کی جاتی ہے۔

(1) براہ راست ایسٹریفیکیشن

CH₂=CHCOOH + ROH -catalyst→ CH₂=CHCOOR + H₂O

  براہ راست ایسٹریفیکیشن کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے اتپریرک میں مرتکز سلفیورک ایسڈ، پی-ٹولوئن سلفونک ایسڈ، اور میتھین سلفونک ایسڈ شامل ہیں۔ مرتکز سلفیورک ایسڈ کو ایسٹریفیکیشن کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرنا اکثر ضمنی رد عمل کو متحرک کرتا ہے جیسے پانی کی کمی، آکسیڈیشن، اور ری ایکٹنٹس کی خود ساختہ۔ یہ مختلف ضمنی مصنوعات تیار کرتا ہے، مصنوعات کی صفائی اور خام مال کی وصولی کو پیچیدہ بناتا ہے، علاج کے بعد کے عمل میں خلل ڈالتا ہے، اور سازوسامان کو خراب کرتے وقت مصنوعات کے معیار سے سمجھوتہ کرتا ہے۔ نتیجتاً، PTSA کو موجودہ صنعتی پیداوار میں اس کے فوائد کی وجہ سے بنیادی طور پر استعمال کیا جاتا ہے، بشمول کم خوراک کی ضروریات، کم رد عمل کا درجہ حرارت، اعلی تبادلوں کی شرح، اور اعلیٰ مصنوعات کا معیار۔ رد عمل کی تکمیل پر، عمل کے کام کے بہاؤ کو آسان بناتے ہوئے، اتپریرک کو آسانی سے مصنوعات سے الگ کیا جا سکتا ہے۔ ایسٹریفیکیشن ری ایکشن کے دوران پیدا ہونے والے پانی کو ایزیوٹروپک انٹرینر (ڈی ہائیڈریشن ایجنٹ) کا استعمال کرتے ہوئے ہٹا دیا جاتا ہے۔ عام داخل کرنے والوں میں بینزین، ٹولیون، زائلین، سائکلوہیکسین، اور این-ہیپٹین شامل ہیں، جو اسے لے جانے کے لیے رد عمل کے پانی کے ساتھ ازیوٹروپس بناتے ہیں۔ الکنیز مہنگی اور انتہائی غیر مستحکم ہوتی ہیں۔ xylene میں ایک اعلی ابلتا نقطہ ہے؛ بینزین کا ابلتا ہوا نقطہ نسبتاً کم اور زیادہ اتار چڑھاؤ ہوتا ہے، جس کی وجہ سے اسے بحال کرنا مشکل ہو جاتا ہے، اور یہ زیادہ زہریلا ظاہر کرتا ہے۔ لہذا، ٹولین کو عام طور پر داخل کرنے والے کے طور پر ترجیح دی جاتی ہے۔ ٹولوئین کا ابلتا نقطہ 110 °C ہے اور پانی-ٹولوین ایزیوٹروپک پوائنٹ 84 °C ہے؛ یہ ویکیوم ڈسٹلیشن سالوینٹ سٹرپنگ کے دوران آسانی سے گاڑھا ہو جاتا ہے، جس سے بحالی کی اعلی شرح، بینزین سے کم زہریلا، اور نسبتاً کم لاگت کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ تاہم، حالیہ برسوں میں، ملعمع کاری، سیاہی، اور چپکنے والی چیزوں میں بینزین سیریز کے سالوینٹس پر ریگولیٹری پابندیوں نے بہت سے مینوفیکچررز کو الکین پر مبنی انٹرینرز کے حق میں ٹولیون کو ختم کرنے پر اکسایا ہے۔ پولیمرائزیشن انحیبیٹرز کو ایسٹریفیکیشن کے عمل کے دوران متعارف کرایا جانا چاہیے تاکہ ایکریلک ایسڈ مونومر اور اس کے نتیجے میں ایکریلیٹ پروڈکٹ کے قبل از وقت پولیمرائزیشن کو روکا جا سکے۔ عام طور پر استعمال کیے جانے والے روکنے والوں میں فینولک مرکبات (جیسے ہائیڈروکینون [HQ] اور tert-butylhydroquinone [TBHQ])، امائن مرکبات (جیسے phenothiazine اور p-phenylenediamine)، اور کاپر کوآرڈینیشن کمپلیکس (جیسے کاپر dimethylbithylbathycardium)، اور کاپر کوآرڈینیشن کمپلیکس شامل ہیں۔ انفرادی طور پر یا ملاوٹ شدہ فارمولیشن کے طور پر لاگو کیا جاتا ہے۔ اعلی الکائل ایکریلیٹس کے لیے، پگھل ایسٹریفیکیشن کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ طریقہ entrainer کی ضرورت کو ختم کرتا ہے اور اتپریرک اور inhibitors کی مطلوبہ خوراک کو کم کرتا ہے۔ 110–120 °C پر ریفلکس ری ایکشن کے بعد، پانی کی کمی ہوتی ہے، اور بغیر رد عمل کے ایکریلک ایسڈ اور بقایا پانی کو بالآخر ویکیوم ڈسٹلیشن کے ذریعے چھین لیا جاتا ہے، جس سے اعلی پاکیزگی اور اعلی پیداوار کے ساتھ زیادہ الکائل ایکریلیٹس حاصل ہوتے ہیں۔

(2) Transesterification

CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH

  ٹرانسسٹریفیکیشن کے ذریعے اعلیٰ الکائل ایکریلیٹس یا فنکشنل ایکریلیٹس کی تیاری کرتے وقت، میتھائل ایکریلیٹ کو عام طور پر نچلے الکائل ایسٹر کے ابتدائی مواد کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے۔ اس کے کم ابلتے نقطہ (80 ° C) کی وجہ سے، ایسٹریفیکیشن کو کم درجہ حرارت پر کیا جانا چاہیے، جو ردعمل کے وقت کو طول دیتا ہے۔ مزید برآں، ضمنی پروڈکٹ میتھانول میتھائل ایکریلیٹ (ابلنگ پوائنٹ 62–63°C) کے ساتھ ایک ایزوٹروپ بناتا ہے، جو ری ایکٹنٹ میتھائل ایکریلیٹ کو لے جاتا ہے اور نتیجتاً ہدف سے زیادہ ایسٹر کی پیداوار کو کم کرتا ہے۔ میتھائل ایکریلیٹ اور اعلی ایکریلیٹس کوپولیمرائزیشن اور ہوموپولیمرائزیشن کا بہت زیادہ خطرہ ہیں، جس سے اعلی ایکریلیٹس کی پیداوار میں مزید کمی واقع ہوتی ہے۔ اس طرح، روکنے والوں کی بڑھتی ہوئی خوراک کی اکثر ضرورت ہوتی ہے۔ لاگت کے تحفظات اور علاج کے بعد کی پیچیدگیوں کی وجہ سے، یہ طریقہ اب اعلیٰ الکائل ایکریلیٹس اور فنکشنل ایکریلیٹس کی ترکیب کے لیے تجارتی طور پر استعمال نہیں ہوتا ہے۔

(3) ایسڈ کلورائیڈ طریقہ

CH₂=CHCOOH + SOCl₂ → CH₂=CHCOCl + HCl + CO₂

CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl

  یہ طریقہ پہلے تھیونائل کلورائیڈ کے ساتھ ایکریلک ایسڈ کا رد عمل ایکریلویل کلورائیڈ کی ترکیب کے لیے کرتا ہے، جس کے بعد الکحل کے ساتھ ایسٹریفیکیشن ری ایکشن ہوتا ہے۔ اسے کسی کاتالسٹ یا داخل کرنے والوں کی ضرورت نہیں ہے۔ چونکہ رد عمل کم درجہ حرارت پر آگے بڑھتا ہے، پولیمرائزیشن روکنے والوں کے اضافے سے بھی گریز کیا جاتا ہے۔ ایسٹریفیکیشن تقریباً مقداری طور پر آگے بڑھتا ہے، غیر معمولی مصنوعات کی پاکیزگی حاصل کرتا ہے۔ تاہم، یہ اعلی پیداواری لاگت کے ساتھ دو قدمی عمل ہے۔ یہ رد عمل HCl اور SO₂ گیسوں کی کافی مقدار پیدا کرتا ہے، جس کو جذب کرنے کے لیے پتلا الکلائن محلول اور پانی کے ساتھ ملٹی اسٹیج اسکربنگ سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے۔

(4) فیز ٹرانسفر کیٹالیسس (PTC)

2CH₂=CH₃|C-COOH + Na₂CO₃ → 2CH₂=CH₃|C-COONa + CO₂ + H₂O

CH₂=CH₃|C-COONa + ClCH₂-CH₂O → CH₂=CH₃|C-COOCH₂-CH₂O + NaCl

  سوڈیم میتھاکریلیٹ ایک ٹھوس کے طور پر موجود ہے، جبکہ ایپیکلوروہائیڈرن ایک مائع ہے۔ ایک اتپریرک کی غیر موجودگی میں، ان کے درمیان ردعمل انتہائی سست ہے، ایک مرحلے کی منتقلی کیٹالسٹ (PTC) کے استعمال کی ضرورت ہے. مناسب مرحلے کی منتقلی کے اتپریرک میں کواٹرنری امونیم نمکیات، کواٹرنری فاسفونیم نمکیات، اور کراؤن ایتھر شامل ہیں۔ کواٹرنری امونیم نمکیات سب سے زیادہ پائے جاتے ہیں، جیسے کہ سیٹلٹریمیتھیلمونیم کلورائد (CTAC)، بینزائلٹرمیتھیلمونیم کلورائد (BTMAC)، اور tetramethylammonium chloride (TMAC)۔ رد عمل کے نظام میں نمی کی موجودگی ضمنی رد عمل کو متحرک کرتی ہے۔ لہذا، پیداوار کو بہتر بنانے کے لیے، خام مال اور رد عمل کے نظام دونوں کو سختی سے پانی سے پاک اور خشک رکھا جانا چاہیے۔

(5) اضافہ Esterification

CH₂=R₁|C-COOH + CH₂-CH₂O-R₂ → CH₂=R₁|C-COO-CH₂-OH|CH₂-R₂

  اتائیلین آکسائیڈ یا پروپیلین آکسائیڈ کو ایک کاتالسٹ کی موجودگی میں براہ راست (میتھ) ایکریلک ایسڈ میں داخل کرنے سے، ایک رنگ کھولنے کے علاوہ ایسٹریفیکیشن ہوتا ہے، ہائیڈروکسی (میتھ) ایکریلیٹس (جیسے HEA، HEMA، HPA، یا HPMA) کی ترکیب کرتا ہے۔