የሪአክቲቭ ዲሉየንስ ውህደት-(ፍሪ-ራዲካል አልትራቫዮሌት-ሊታከሙ የሚችሉ ዲሉየንስ)

የአክሪሌት ምላሽ ሰጪ ማሟያዎች የማዋሃድ ዘዴዎች በዋናነት ቀጥተኛ ኢስተርፊኬሽን፣ ትራንስኢስተርፊኬሽን፣ የአሲድ ክሎራይድ ዘዴ፣ የደረጃ-ዝውውር ካታሊሲስ እና የመደመር ኢስተርፊኬሽንን ያካትታሉ። ሆኖም ግን፣ አብዛኛዎቹ የሚመነጩት በቀጥታ ኢስተርፊኬሽን ነው።

(1) ቀጥተኛ ኢስቴራይፊኬሽን

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

  ለቀጥታ ኢስተርፊኬሽን በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት ማነቃቂያዎች የተጠናከረ ሰልፈሪክ አሲድ፣ ፒ-ቶሉኔሰልፎኒክ አሲድ እና ሜታኔሰልፎኒክ አሲድ ያካትታሉ። የተጠናከረ ሰልፈሪክ አሲድ እንደ ኢስተርፊኬሽን ማነቃቂያ መጠቀም ብዙውን ጊዜ እንደ ድርቀት፣ ኦክሲዴሽን እና ሬአክተራንቶችን ራስን ኢስተርፊኬሽን ያሉ የጎንዮሽ ጉዳቶችን ያስከትላል። ይህ የተለያዩ ተረፈ ምርቶችን ያመነጫል፣ የምርት ማጣሪያን እና ጥሬ እቃ መልሶ ማግኛን ያወሳስባል፣ ከህክምና በኋላ የሚደረጉ ሂደቶችን ያደናቅፋል፣ እና መሳሪያዎችን በሚበላሹበት ጊዜ የምርት ጥራትን ያበላሻል። በዚህም ምክንያት፣ PTSA በአሁኑ የኢንዱስትሪ ምርት ውስጥ በአብዛኛው ጥቅም ላይ የሚውለው ዝቅተኛ የመጠን መስፈርቶች፣ ዝቅተኛ የምላሽ ሙቀት፣ ከፍተኛ የልወጣ መጠኖች እና የላቀ የምርት ጥራትን ጨምሮ ባሉት ጥቅሞች ምክንያት ነው። የምላሽ ሂደቱ ሲጠናቀቅ፣ ማነቃቂያው ከምርቱ በቀላሉ ሊለይ ይችላል፣ ይህም የሂደቱን የስራ ፍሰት ያቃልላል። በኤስተርፊኬሽን ምላሽ ወቅት የሚፈጠረው ውሃ በአዜዮትሮፒክ ኢንትራይንደር (ድርቀትን የሚያሟጥጥ ወኪል) በመጠቀም ይወገዳል። የተለመዱ ኢንትራይንስ ቤንዚን፣ ቶሉዊን፣ ክሲሊን፣ ሳይክሎሄክሳን እና ኤን-ሄፕቴን ያካትታሉ፣ እነዚህም በምላሽ ውሃው አማካኝነት አዜዮትሮፕስ ይፈጥራሉ። አልካኖች ውድ እና በጣም ተለዋዋጭ ናቸው፤ ክሲሊን ከፍተኛ የፈላ ነጥብ አለው፤ ቤንዚን በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የፈላ ነጥብ እና ከፍተኛ ተለዋዋጭነት ስላለው ለማገገም አስቸጋሪ ያደርገዋል፣ እና ከፍተኛ መርዛማነት ያሳያል። ስለዚህ ቶሉዊን በአጠቃላይ እንደ ኢንትራይንደር ይመረጣል። ቶሉይን የፈላ ነጥብ 110°ሴ እና የውሃ-ቶሉይን አዜዮትሮፒክ የፈላ ነጥብ 84°ሴ አለው፤ በቫክዩም ዲስቴሽን ሶልቬሽን ሲላቀቅ በቀላሉ ይጠመቃል፣ ይህም ከፍተኛ የማገገሚያ መጠን፣ ከቤንዚን ያነሰ መርዛማነት እና በአንጻራዊነት ኢኮኖሚያዊ ወጪን ያረጋግጣል። ሆኖም ግን፣ በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ በሽፋኖች፣ በቀለሞች እና በማጣበቂያዎች ውስጥ በቤንዚን-ተከታታይ መሟሟቶች ላይ የተጣሉ የቁጥጥር ገደቦች ብዙ አምራቾች አልካኔን መሰረት ባደረጉ ኢንትራይንስ በመደገፍ ቶሉይንን እንዲያስወግዱ አድርጓቸዋል። የአክሬሊክስ አሲድ ሞኖመር እና የተገኘው የአክሪሌት ምርት ያለጊዜው ፖሊመሪዜሽንን ለመከላከል ፖሊመሪዜሽን አጋቾች በኢስተርፊኬሽን ሂደት ወቅት መተዋወቅ አለባቸው። በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ አጋቾች የፊኖሊክ ውህዶችን (እንደ ሃይድሮኩዊኖን [ኤችኬ] እና ተርት-ቡቲልሃይድሮኩዊኖን [ቲቢኤችኪ])፣ የአሚን ውህዶችን (እንደ ፌኖቲያዚን እና ፒ-ፊኒሌኔዲያሚን) እና የመዳብ ቅንጅት ውህዶችን (እንደ መዳብ ዲሜቲልዲቲዮካርባሜት እና መዳብ ዲቡቲል ዲቲዮካርባሜት) በተናጥል ወይም እንደ የተቀላቀለ ቀመር ይተገበራሉ። ከፍተኛ መጠን ላላቸው አልኪል አክሪሌቶች፣ የሚቀልጥ ኢስተርፊኬሽን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ይህ ዘዴ የኢንትራክተር አስፈላጊነትን ያስወግዳል እና የሚፈለገውን የማነቃቂያ እና የማገጃዎች መጠን ይቀንሳል። በ110–120°ሴ የሪፍሌክስ ምላሽ ከተደረገ በኋላ፣ ድርቀት ይከናወናል፣ እና ምላሽ ያልተሰጠበት አክሬሊክስ አሲድ እና የተረፈ ውሃ በመጨረሻ በቫክዩም ዲስቲሌሽን ይወገዳሉ፣ ይህም ከፍተኛ ንፅህና እና ከፍተኛ ምርት ያለው ከፍተኛ የአልኪል አክሪሌቶችን ያስገኛል።

(2) ትራንስሴስተርፊኬሽን

CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH

  ከፍተኛ የአልኪል አክሪሌትስ ወይም ተግባራዊ አክሪሌትስ በትራንስስተርፊኬሽን ሲዘጋጅ፣ ሜቲል አክሪሌት በተለምዶ እንደ ዝቅተኛው የአልኪል ኤስተር መነሻ ቁሳቁስ ይመረጣል። በዝቅተኛ የፈላ ነጥብ (80°ሴ) ምክንያት፣ ኤስተርፊኬሽኑ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን መከናወን አለበት፣ ይህም የምላሽ ጊዜውን ያራዝማል። በተጨማሪም፣ ተረፈ ምርት ሚታኖል ሜቲል አክሪሌት (የመፍላት ነጥብ 62-63°ሴ) ያለው አዜዮትሮፕ ይፈጥራል፣ ይህም አሬአክታንት ሜቲል አክሪሌትን ያስወግዳል እና በዚህም ምክንያት የታለመውን ከፍተኛ ኤስተር ምርት ይቀንሳል። ሜቲል አክሪሌት እና ከፍተኛ አክሪሌትስ ለኮፖሊሜራይዜሽን እና ለሆሞፖሊሜራይዜሽን በጣም የተጋለጡ ናቸው፣ ይህም የከፍተኛ አክሪሌትስ ምርትን የበለጠ ይቀንሳል፤ ስለዚህ፣ የኢንሹራንስ መጠኖች መጨመር ብዙ ጊዜ ያስፈልጋል። በወጪ ጉዳዮች እና ከህክምና በኋላ ውስብስብነት ምክንያት፣ ይህ ዘዴ ከአሁን በኋላ ለከፍተኛ አልኪል አክሪሌትስ እና ለተግባራዊ አክሪሌትስ ውህደት ለንግድ ጥቅም ላይ አይውልም።

(3) የአሲድ ክሎራይድ ዘዴ

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

CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl

  ይህ ዘዴ መጀመሪያ አክሬሊክስን ከቲዮኒል ክሎራይድ ጋር በማዋሃድ አክሬሊክስን ያመነጫል፣ ከዚያም ከአልኮል ጋር የኢስተርፊኬሽን ምላሽ ይሰጣል። ምንም አይነት ማነቃቂያ ወይም አጋዥ አያስፈልገውም። ምላሹ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ስለሚቀጥል፣ የፖሊሜራይዜሽን አጋቾች መጨመርም ይወገዳል። ኢስተርፊኬሽን በቁጥር ደረጃ የሚቀጥል ሲሆን ይህም ልዩ የሆነ የምርት ንፅህናን ያስገኛል። ሆኖም ግን፣ ከፍተኛ የምርት ወጪ ያለው ባለ ሁለት ደረጃ ሂደት ነው። ምላሹ ከፍተኛ መጠን ያለው የHCl እና SO₂ ጋዞችን ያመነጫል፣ ባለብዙ ደረጃ የማጽጃ ስርዓቶችን በተሟሟ የአልካላይን መፍትሄዎች እና ለመምጠጥ ውሃ ይፈልጋል።

(4) የደረጃ-ዝውውር ካታሊሲስ (PTC)

2CH₂=CH₃|C-COOH + ና₂CO₃ → 2CH₂=CH₃|C-COONa + CO₂ + H₂O

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

  ሶዲየም ሜታክሪሌት እንደ ጠጣር ሆኖ ይገኛል፣ ኤፒክሎሮሃይድሪን ደግሞ ፈሳሽ ነው። ካታሊስት በሌለበት ጊዜ በመካከላቸው ያለው ምላሽ በጣም ቀርፋፋ ሲሆን የደረጃ-ዝውውር ካቴላይት (PTC) መጠቀምን ይጠይቃል። ተስማሚ የደረጃ-ዝውውር ካቴላይቶች የኳተርናሪ አሞኒየም ጨዎችን፣ የኳተርናሪ ፎስፎኒየም ጨዎችን እና የዘውድ ኤተርን ያካትታሉ። የኳተርናሪ አሞኒየም ጨዎች እንደ ሴቲልትሪሜቲላሞኒየም ክሎራይድ (ሲቲኤሲ)፣ ቤንዚልትሪሜቲላሞኒየም ክሎራይድ (BTMAC) እና ቴትራሜቲላሞኒየም ክሎራይድ (TMAC) ያሉ በጣም የተለመዱ ናቸው። በምላሽ ስርዓቱ ውስጥ እርጥበት መኖሩ የጎንዮሽ ጉዳቶችን ያስከትላል፤ ስለዚህ ምርትን ለማሻሻል ጥሬ እቃዎቹም ሆኑ የምላሽ ስርዓቱ በጥብቅ ውሃ የማያስገቡ እና ደረቅ መሆን አለባቸው።

(5) የመደመር ኢስቴራይፊኬሽን

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

  ኤቲሊን ኦክሳይድን ወይም ፕሮፒሊን ኦክሳይድን በቀጥታ ወደ (ሜቴ) አክሬሊክስ አሲድ በማስተዋወቅ፣ እንደ HEA፣ HEMA፣ HPA ወይም HPMA ያሉ ሃይድሮክሲ (ሜቴ) አክሬሌቶችን በማዋሃድ የቀለበት መክፈቻ ተጨማሪ ኢስተርፊኬሽን ይከሰታል።