Диетилцинк ЦАС 557-20-0

Овај метод директно генерише диетилзин кроз реакцију оксидације{0}}редукције између халогенованог етана (као што је јодоетан, бромоетан) и активираног цинковог праха. Реакциона формула је:
2 Ц₂Х₅Кс + Зн → (Ц₂Х₅)₂Зн + ЗнКс₂
Међу њима, Кс представља атом халогена (И, Бр). Током процеса реакције, пренос електрона на површини цинковог праха промовише разбијање угљеник халогених веза у халогенизованим угљоводоницима, формирајући угљеник цинк везе и на крају производећи циљни производ.

Предтретман цинка у праху
Опрема: стаклена боца од 1000мЛ са доњом цеви
Операција: Додајте 600 г цинковог праха (6Н степен), унесите суви гас водоника да лагано пробуши цилиндар са задњим гасом, полако подигните температуру на 200 степени и држите 30 минута, посматрајте кондензацију водене паре на зиду цеви за задњи гас, потврдите уклањање слоја оксида, а затим охладите на собну температуру.
Циљ: Уклонити површински оксидни слој цинковог праха, изложити активна места и побољшати ефикасност реакције.

Изградња инертног окружења
Опрема: стаклена боца од 1000мЛ са четири грла (опремљена сферичном кондензаторском цеви, левка за константан притисак, чаура термометра, мешалица од нерђајућег челика)
Рад: Повежите азотни систем, напуните га азотом и замените га 3 пута да бисте били сигурни да је садржај кисеоника у реакционом систему испод 0,1ппм.

Покретање реакције и контрола температуре
Операција:
Додајте претходно обрађени цинк у праху и укапајте 10 мЛ мешаног раствора јодоетан/бромоетан (однос запремине 1:1), 10 г бакровог јодида (катализатор) и 30 г раствора.диетилцинк(иницијатор).
Када температура порасте на 58-60 степени, рефлукс се убрзава. После загревања на 80 степени, додаје се преостали мешани раствор. Након додавања раствора, загрева се на 140 степени и држи на тој температури 1 сат.

Кључне тачке:
Фаза покретања захтева строгу контролу температуре како би се избегло локално прегревање и нежељене реакције;
Бакар јодид може смањити енергију активације реакције и скратити време иницијације (обично<40 minutes);
Стратегија степенастог загревања може уравнотежити брзину реакције и чистоћу производа.
Одвајање и пречишћавање производа

Операција:
Када се природно охлади на 70 степени, материјал се учвршћује. Након потпуног хлађења, повежите уређај за пријем ниске{2}}температуре (температура боце за пријем<-35 ℃).
Вакум дестилација (притисак -0,08 до -0,09МПа) се користи за прикупљање фракција температуре гасне фазе на 30-50 степени, а секундарна дестилација се користи за прикупљање смеша на 50-60 степени.
Индекс чистоће: Диетил цинк чистоћа Већа или једнака 99,9%, концентрација нечистоћа цинка мања или једнака 10ппм, концентрација нечистоћа олова мања или једнака 1ппм.

Када одређено предузеће усвоји реакциони котлић од 500Л за велику-производњу, постиже повећање годишњег производног капацитета за 30% кроз следећа побољшања:

Претходно мешање сировина: претходно помешати јодоетан и бромоетан у односу 1:1,2 да би се смањиле флуктуације у времену додавања у капима;
Градијентно загревање: Подесите тростепени програм контроле температуре од 80 степени, 120 степени и 140 степени да бисте скратили време изолације на 45 минута;
Континуирана дестилација: Усвајањем двостепеног процеса дестилационог торња, прва фаза одваја неизреаговане халогенизоване угљоводонике, а друга фаза пречишћава диетил цинк, са чистоћом производа од 99,95%.

Користећи реакцију двоструког разлагања алкил алуминијума (као што је триетилалуминијум) и цинк хлорида за стварање диетил цинка, реакциона једначина је:
ЗнЦл₂ + 2 Ал(Ц₂Х₅)₃ → (Ц₂Х₅)₂Зн + 2 Ал(Ц₂Х₅)₂Цл
Овим методом се постиже висока селективност синтезе контролисањем моларног односа реактаната (обично ЗнЦл ₂: Ал (Ц ₂ Х ₅) ∝=1:2.2) и реакционих услова (као што су температура и растварач).

предност:
Ниска цена сировина: цена триетилалуминијума је само 1/5 јодоетана;
Нуспроизводи који се могу рециклирати: Диетил алуминијум хлорид (Ал (Ц ₂ Х ₅) ₂ Цл) се може рециклирати као реагенс за алкиловање;
Висока индустријска изводљивост: благи услови реакције (од собне температуре до 80 степени), ниска корозивност опреме.

изазов:
Захтеви за чистоћу за сировине су строги: концентрација хидрида у триетилалуминијуму треба да се контролише између 0,01-0,10 теж%, иначе може доћи до падавина и блокирања опреме;
Тешкоћа одвајања производа је велика: тачке кључања диетилзина и диетилалуминијум хлорида су близу (98 степени за први и 150 степени за други), што захтева употребу техника вакуумске дестилације или екстракцијске дестилације.

Припрема сировина:
Триетилалуминијум (чистоћа већа или једнака 99,5%) помешати са белим уљем (разређивач) у запреминском односу 1:1 да би се смањио интензитет реакције;
Цинк хлорид (безводни квалитет) се суши на високој температури од 200 степени 4 сата да би се уклонила кристална вода.

Контрола реакције:
Под заштитом од азота, полако додајте цинк хлорид у раствор триетилалуминијума и контролишите брзину храњења тако да температура не прелази 60 степени;
Када се реакција заврши, разблажите систем са н-хексаном (растварачем) да бисте смањили вискозитет и олакшали одвајање.

Раздвајање производа:
Дестилација под смањеним притиском (притисак -0,095МПа):
Фаза 1: Сакупити фракције од 30-50 степени (нереаговани триетилалуминијум);
Фаза 2: Сакупите фракције на 60-150 степени, где је 60-98 степени диетил цинк, а 98-150 степени диетил алуминијум хлорид.
Провера чистоће: Путем детекције гасном хроматографијом (ГЦ), чистоћа диетилзина је већа или једнака 99,9%, а чистоћа диетилалуминијум хлорида је већа или једнака 99,5%.

Искористите површинску каталитичку активност легуре цинк бакра (Зн Цу) или легуре цинк натријум (Зн На) за промовисање формирања угљеник цинк веза у халогенованом етану. Узимајући легуру цинк бакра као пример, једначина реакције је:
Зн-Цу + Ц₂Х₅Кс → Ц₂Х₅ЗнКс → (Ц₂Х₅)₂Зн + ЗнКс₂
Бакар или натријум у легурама могу променити електронску структуру цинка, смањити енергију активације реакције и повећати брзину реакције.

Припрема легуре:
Растопити и помешати цинк у праху и бакар у праху (масени однос 9:1) у инертној атмосфери и излити их у блок легуру;
Сломити до 200 месх праха за накнадне реакције.

Оптимизација реакције:
Контрола температуре: Градијентно загревање од 30-150 степени да би се избегло локално прегревање;
Убрзање пада: Убрзање пада смеше раствора јодоетан/бромоетан (однос запремине 1:1) је 2-3 мЛ/мин;
Интензитет мешања: Магнетно мешање (брзина од 500 обртаја у минути) се користи да би се обезбедила довољна дисперзија праха легуре.

Пречишћавање производа:
Дестилација под смањеним притиском (притисак -0,1 МПа):
Почетна тачка кључања: Сакупити<50 ℃ fractions (unreacted halogenated hydrocarbons);
Главна фракција: Сакупите фракције на 50-98 степени са чистоћом већом или једнаком 99,5%;
Tail fraction:>Фракција од 98 степени (нечистоће са високим кључањем).

Одређено предузеће усваја метод легуре цинк бакра за изградњу производне линије са годишњом производњом од 10 тонадиетилцинк. Кључна побољшања укључују:

Континуирана припрема легуре: Пројектовати уређај за распршивање топљења за постизање континуиране производње праха легуре са дистрибуцијом величине честица Д50=150 μм;
Дизајн реактора: усвајање реактора са флуидизованим слојем да би се побољшао контакт са гасом{0}}чврстом фазом и скратило време реакције на 4 сата;
Дестилација која штеди енергију: Коришћење технологије топлотне пумпе за рекуперацију отпадне топлоте дестилације, смањујући потрошњу енергије за 40%.