Phương pháp điều chế axeton

Câu hỏi: Phương pháp điều chế axeton

Lời giải:

• Phương pháp sản xuất hiện hành

    - Axeton được sản xuất trực tiếp hoặc gián tiếp từ propen. Phần lớn axeton được tạo ra bằng phương pháp Cumen, gồm việc alkyl hoá benzen với propen, sinh ra cumen, được oxi hoá sinh ra axeton và phenol.

    - Bên cạnh đó, axeton còn được sản xuất trực tiếp bằng cách oxi hay hidro hoá propen, sinh ra 2-propanol và khi oxi hoá isopropanol sẽ được axeton.

    - Ngoài ra, axeton còn được sản xuất dưới dạng sản phẩm phụ của công nghiệp chưng cất vì axeton là sản phẩm phụ của quá trình lên men.

• Phương pháp sản xuất cũ

    - Axeton được sản xuất bằng cách chưng cất axetat, ví dụ canxi axetat ở phản ứng khử carboxyl

Ca(CH₃COO)₂ → CaO + CO₂↑ + (CH₃)₂CO

    - Trước đó, axeton còn được sản xuất bằng cách lên men axeton-ethanol với vi khuẩn Clostridium acetobutylicum.

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu chi tiết về Axeton nhé.

1.Axeton là gì?

    - Axeton là hợp chất hữu cơ, có dạng lỏng, không màu và có mùi

Công thức của Axeton

• Axeton có công thức cấu tạo là CH₃COCH₃

2.Tính chất vật lí của Axeton

    - Axeton là chất lỏng không màu, dễ bay hơi

    - Axeton có tính dễ cháy cao. Axeton tự bốc cháy ở nhiệt độ 465 °C. Tuy nhiên, nhiệt độ tự bốc cháy của axeton còn phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc với bên ngoài, nên một số thí nghiệm cho rằng nhiệt độ tự bốc cháy là 525 °C.

    - Khi oxy hóa, axeton tạo ra axeton peroxit, một sản phẩm phụ, là một hợp chất rất không bền vững và thường gây cháy nổ. Axeton peroxit cũng có thể được tạo ra bằng cách đổ hidro peroxit thừa vào dung môi axeton. Vì tính không bền vững này mà axeton peroxit rất ít khi được sử dụng, dù có tính tổng hợp hóa chất rất tốt.

    - Axeton có độc tính cấp tính và mãn tính thấp nếu bị uống hay hít vào.

3.Tính chất hóa học:

    - Axeton bị oxi hóa: Axeton không bị oxi hóa bởi dung dịch bạc nitrat trong amonia hoặc đồng hydroxit nhưng khi gặp các chất oxi hóa mạnh như thuốc tím trong axit sulfuric, Kali dicromat trong axit sulfuric...thì bị cắt mạch cacbon cạnh nhóm cacbonyl để tạo axit hữu cơ.

Axeton tác dụng với amin

    - Phản ứng khử: Điều kiện để phản ứng khử xảy ra, người ta dùng H trên xúc tác Niken, Platin hoặc dùng Liti nhôm hydrua.

4. AXETON ĐƯỢC TẠO RA NHƯ THẾ NÀO?

Sự tổng hợp sinh học

    - Axeton được sản xuất trong cơ thể bằng phản ứng khử cacbon của thể xeton tuy nhiên lượng axeton tạo ra không lớn. Trong chế độ ăn uống, bao gồm ăn chay, chế độ ăn nhiều béo, ít đường bọt, có thể sản sinh ra ketosis, và trong đó axeton được hình thành trong mô cơ thể.

Sử dung trao đổi chất

    - Axeton được tạo trình từ quá trình oxy hoá isopropanol và có thể được chuyển hoá thành D-lactat và pyruvat và cuối cùng là glucose.

5. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXETON

Phương pháp sản xuất hiện hành

    - Axeton được sản xuất trực tiếp hoặc gián tiếp từ propen. Phần lớn axeton được tạo ra bằng phương pháp Cumen, gồm việc alkyl hoá benzen với propen, sinh ra cumen, được oxi hoá sinh ra axeton và phenol.

    - Bên cạnh đó, axeton còn được sản xuất trực tiếp bằng cách oxi hay hidro hoá propen, sinh ra 2-propanol và khi oxi hoá isopropanol sẽ được axeton.

    - Ngoài ra, axeton còn được sản xuất dưới dạng sản phẩm phụ của công nghiệp chưng cất vì axeton là sản phẩm phụ của quá trình lên men.

Phương pháp sản xuất cũ

    - Axeton được sản xuất bằng cách chưng cất axetat, ví dụ canxi axetat ở phản ứng khử carboxyl

Ca(CH₃COO)₂ → CaO + CO₂↑ + (CH₃)₂CO

    - Trước đó, axeton còn được sản xuất bằng cách lên men axeton-ethanol với vi khuẩn Clostridium acetobutylicum.

6. ỨNG DỤNG CỦA AXETON

Dùng làm dung môi

    - Axeton dùng làm dung môi để pha loãng nhựa polieste, dùng trong các chất tẩy rửa, dụng cụ làm sạch, pha keo epoxy 2 thành phần trước khi đóng rắn và cũng được sử dụng như một thành phần dễ bay hơi của một số loại sơn và vecni.

    - Axeton được dùng làm dung môi trong ngành công nghiệp dược phẩm, là thành phần trong một số loại thuộc và sản xuất rượu biến tính.

    - Axeton dùng làm dung môi để vận chuyển và lưu trữ axetilen vì axetilen khi chịu áp suất lớn dưới dạng hợp chất tinh khiết sẽ không an toàn

Dùng làm hoá chất trung gian

    - Axeton dùng để tổng hợp metyl metacilat, tổng hợp bisphenol A.

    - Axeton dùng để tổng hợp metyl metacrilat, bắt đầu với chuyển đổi axeton sang axeton xianohidrin:

(CH₃)₂CO + HCN → (CH₃)₂C(OH)CN

    - Tiếp đến, sản phẩm này được thủy phân cho ra dung dịch amit không bão hòa, và tiếp tục được este hóa:

(CH₃)₂C(OH)CN + CH₃OH → CH₂=(CH₃)CCO₂CH₃ + NH₃ 

    - Ứng dụng nhiều thứ ba (20%) của axeton là tổng hợp bisphenol A. Bisphenol A là thành phần của nhiều loại polyme như polycacbonat, polyurethane, nhựa epoxy. Tổng hợp sẽ gồm phản ứng của dehydro hóa phenol và axeton

(CH₃)₂CO + 2 C₆H₅OH → (CH₃)₂C(C₆H₄OH)₂ + H₂O

Dùng trong phòng thí nghiệm

    - Axeton được dùng như một sung môi cực aprotic trong rất nhiều phản ứng hữu cơ.

    - Ngoài ra, axeton cũng được sử dụng làm chất tẩy rửa dụng cụ thuỷ tinh trong phòng thí nghiệm vì giá thành thấp và dễ bay hơi. Tuy nhiên chúng chỉ hiệu quả khi được pha loãng nhiều.

    - Không chỉ vậy, axeton còn được dùng để duy trì nhiệt độ thấp để tiến hành các thí nghiệm hoá học khi cần vì chúng có thể được làm lạnh bởi đá khô đến -78 độ C mà không đóng băng.

Dùng trong kĩ thuật và làm đẹp

    - Axeton được dùng làm thành phần của dược phẩm, phụ gia thực phẩm và cả việc đóng gói, bảo quản thực phẩm.

    - Ngoài ra, các bác sĩ da liễu cùng dùng axeton và còn trong điều trị mụn trứng cá, lột da khô da chết.

    - Được sử dụng khá phổ biến trong việc làm đẹp là dung môi axeton, dùng làm nước rửa sơn móng. Với giá thành khá thấp và nhu cầu sử dụng từ phái nữ ở mức cao nên dung môi axeton xuất hiện từ spa cao cấp, các siêu thị đến cả các chợ thông thường. Có thể nói, đây là ứng dụng phổ biến nhất giúp mọi người biết đến axeton.

    - Không chỉ vậy, axeton còn dùng để tẩy keo dán tóc giả và ria mép bằng cách ngâm chúng vào axeton lỏng, sau đó chải đi phần keo còn sứ. 

Một số ứng dụng khác

    - Một số ứng dụng khác của axeton là dùng trong việc in ấn nghệ thuật và còn được dùng để làm sạch đồ gốm, sứ.