Изофталевая кислота: опис, властивості, одержання і застосування

Опубликованно 02.08.2019 22:40

Изофталевая кислота знаходить широке застосування при виробництві лакофарбових матеріалів. ЛКМ з її змістом володіють високими технічними характеристиками. Основний спосіб одержання цієї речовини в хімічній промисловості – окислення м-ксилолу в присутності каталізаторів. Опис

Изофталевая кислота – це органічна сполука, яка належить до класу карбонових кислот. Вона мають у своєму складі 2 карбоксильні групи —COOH, тобто є дикарбоновой кислотою. Інша назва цієї речовини – 1,3-бензолдикарбоновая кислота. Її солі та ефіри називаються изофталатами.

За зовнішнім виглядом вона представляє собою твердий, тугоплавкий білий порошок.

Емпірична формула изофталевой кислоти: C8H6O4. Структурна формула цього з'єднання показана на малюнку нижче.

Властивості

Основними властивостями цієї речовини є наступні: молекулярний вага – 166,14; температура плавлення – 345-348 °C; насипна щільність – 0,8 г/мл; температура спалаху аерозолю – 700 °С; розчинність: у воді та водних розчинах лугів – хороша, в холодній CH?COOH, метанолі, пропаноле і нижчих спиртах – погана.

Изофталевая кислота при контакті дратує шкіру людини, тому при роботі з нею необхідно дотримуватися заходів безпеки.

Взаємодія з іншими сполуками: при реагуванні з лугами утворює солі; при нагріванні зі спиртами виходять ефіри; в реакції з тіонілхлоридом, дихлорангидридом вугільної кислоти і ацетилхлоридом при нагріванні до 130 oЗ изофталевая кислота перетворюється в изофталоилхлорид; в оцтовій кислоті при кімнатній температурі вона відновлюється воднем в С6Н10(СООН)2 (цис-гексагидроизофталевой кислоті); нитруется азотною кислотою при температурі 30 °С (виходять 4 і 5-нітропохідні) і сульфируется димить сірчаної кислотою при 200 °С. Отримання изофталевой кислоти

Синтез цього з'єднання в хімічній промисловості здійснюється кількома способами: У окислювальної реакції метаксилола повітрям з участю оцтової кислоти. Процес відбувається при температурі 100-150 °С і при тиску 14-27 атмосфер. В якості каталізаторів використовують солі кобальту та ацетальдегід. При окисленні мета-ксилолу або м-толуиловой кислоти, з нагріванням до 200 °С, при тиску 40 атм. і в присутності концентрованої азотної кислоти. У окислювальної реакції C12H18 (1,3-диизопропилбензол) з повітрям. Температура реакції 120-220°С, каталізатори – солі кобальту і марганцю. В процесі відщеплення карбоксильної групи тримеллитовой кислоти у водному розчині гідроксилу натрію. Температура реакції – 250 °С.

Отриманий продукт очищають за допомогою кристалізації з оцтової кислоти або з водного розчину етанолу (в лабораторних умовах). Так як виробництво C8H6O4 відбувається в корозійних середовищах, то промислове обладнання виготовляють з хімічно стійкого матеріалу – титану. Застосування

Изофталевая кислота використовується в основному для виготовлення лакофарбових покриттів (поліуретанових, порошкових, алкідних), а також поліефірних смол. Іншими областями застосування є виробництво таких матеріалів, як: термопластичні полімери; гелькоут – гелевидні декоративно-захисні покриття; поліефірні смоли на водній основі; поліефіри для стеклоармированных пластиків; меламінові емалі гарячого сушіння; виробництво пластикових пляшок і гум (як сомономера).

Лакофарбові покриття з изофталевой кислотою відрізняються високими експлуатаційними якостями: хороша стійкість до дії атмосферних чинників; твердість; стійкість до підвищених температур, високий межа термічної деформації; корозійна і хімічна стійкість; стійкість до утворення плям.

Емалі застосовуються в наступних галузях промисловості: автомобілебудування; поліграфія; будматеріали; виробництво меблів; виготовлення садової техніки; виробництво торгових автоматів та інших.

Регіна Баймурзина

Категория: Новости