Tìm hiểu thông tin cụ thể về C2H3COOH (Axit acrylic) các tính chất và ứng dụng của axit acrylic

C2H3COOH là gì

Axit acrylic (IUPAC: axit propenoic) là một hợp chất hữu cơ có công thức CH2 = CHCOOH. Nó là axit cacboxylic không no đơn giản nhất, bao gồm một nhóm vinyl được nối trực tiếp với một đầu cuối của axit cacboxylic. Chất lỏng không màu này có mùi chát hoặc chua đặc trưng. Nó có thể trộn lẫn với nước, rượu, ete và cloroform. Hơn một triệu tấn được sản xuất hàng năm.

Sản xuất

Axit acrylic được tạo ra bằng cách oxy hóa propylen, là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất etylen và xăng:

2 CH2 = CHCH3 + 3 O2 → 2 CH2 = CHCO2H + 2 H2O

Vì axit acrylic và các este của nó từ lâu đã được đánh giá cao về mặt thương mại nên nhiều phương pháp khác đã được phát triển. Hầu hết đã bị bỏ rơi vì lý do kinh tế hoặc môi trường. Một phương pháp ban đầu là hydrocacboxyl hóa axetylen (“Hóa học Reppe”):

Tổng hợp axit acrylic từ axetylen
Phương pháp này yêu cầu niken cacbonyl, áp suất cao của cacbon monoxit và axetylen, tương đối đắt so với propylen.

Axit acrylic đã từng được sản xuất bằng cách thủy phân acrylonitrile, một vật liệu có nguồn gốc từ propen bằng quá trình oxy hóa ammono, nhưng con đường này đã bị bỏ dở vì nó tạo ra các sản phẩm phụ amoni, phải được xử lý. Các tiền chất khác hiện đã bị bỏ rơi của axit acrylic bao gồm etilen và etylen cyanohydrin.

Nghiên cứu
Propan là một nguyên liệu thô rẻ hơn đáng kể so với propylen, vì vậy một con đường thay thế đang được khám phá là quá trình oxy hóa chọn lọc một bước của propan.

Có thể tạo cacboxyl hóa etylen thành axit acrylic trong điều kiện carbon dioxide siêu tới hạn về mặt nhiệt động lực học, nhưng các chất xúc tác hiệu quả vẫn chưa được phát triển. Axit 3-hydroxypropionic (3HP), một tiền chất axit acrylic bằng cách khử nước, có thể được sản xuất từ ​​đường, nhưng quá trình này không mang tính cạnh tranh.

Phản ứng và sử dụng

Axit acrylic trải qua các phản ứng điển hình của một axit cacboxylic. Khi phản ứng với một rượu, nó tạo thành este tương ứng. Các este và muối của axit acrylic được gọi chung là acrylat (hoặc propenoat). Các este ankyl phổ biến nhất của axit acrylic là metyl, butyl, etyl và 2-etylhexyl acrylat.

Axit acrylic và các este của nó dễ dàng kết hợp với chính chúng (để tạo thành axit polyacrylic) hoặc các monome khác (ví dụ như acrylamit, acrylonitril, các hợp chất vinyl, styren và butadien) bằng cách phản ứng tại liên kết đôi của chúng, tạo thành các homopolyme hoặc copolyme, được sử dụng trong sản xuất của nhiều loại nhựa, chất phủ, chất kết dính, chất đàn hồi, cũng như chất đánh bóng và sơn sàn.

Axit acrylic được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như ngành công nghiệp tã giấy, ngành công nghiệp xử lý nước hoặc ngành công nghiệp dệt may. Trên quy mô toàn thế giới, tỷ lệ tiêu thụ axit acrylic được dự đoán sẽ đạt hơn ước tính khoảng 8.000 kiloton vào năm 2020. Sự gia tăng này dự kiến ​​sẽ xảy ra do sử dụng sản phẩm này trong các ứng dụng mới, bao gồm các sản phẩm chăm sóc cá nhân, chất tẩy rửa và các sản phẩm được sử dụng cho người lớn không kiểm soát.