| Kimyasal özellikler |
1,4-sikloheksandimetanol, eritildikten sonra beyaz mumsu bir katı veya berrak renksiz viskoz bir sıvıdır. Erime noktası 43 derece (cis), 70 derece (trans). Süblimleşme sıcaklığı 160 derecedir, su ve alkolle karışabilir, ketonda çözünür, alifatik hidrokarbon ve eterde neredeyse çözünmez. |
| Özellikler |
1,4-Sikloheksandimetanol (CHDM), yüksek TG ile hem sert hem de esnektir ve mükemmel ısı stabilitesi, iyi çözünürlük ve hava koşullarına iyi dayanıklılık sunar. Polyester bileşiklerindeki reaktiviteyi artırabilir ve polimerin hidrolitik stabilitesini, plastisitesini, parlaklığını, şeffaflığını, basılabilirliğini ve işlenebilirliğini geliştirebilir. |
| Kullanım Alanları |
1,4-sikloheksandimetanol, polyester elyaf, polyester elektrikli aletler, doymamış polyester reçineler, polyester sır, poliüretan köpük yapımında ve ayrıca yağlayıcılar ve hidrolik sıvıların üretiminde kullanılır. |
| Kullanım Alanları |
1,4-bis(hidroksimetil)siklohekzanın önemli bir uygulaması PET üretimidir. CHDM, özellikleri değiştirmek, örneğin berraklığı artırmak, erime noktasını düşürmek ve kristalleşme hızını azaltmak, böylece PET'in işlem penceresini genişletmek için küçük miktarlarda kullanılır. Kalıplama işlemi daha düşük sıcaklıklarda yapılabilir ve bu da daha az yan ürün oluşmasını sağlar. Örneğin otomotiv, tren, otobüs, havacılık ve genel endüstriyel kaplamalarda kullanılır. CHDM yüksek bir kristalliğe sahiptir ve polyesterlere doğrusal glikollerden daha yüksek bir cam geçiş sıcaklığı sağlar. Toz kaplamalara yönelik kristal polyesterler bundan yararlanır. Jel kaplamalar için doymamış polyesterler, cam elyaf takviyeli plastikler ve tabaka kalıplama bileşikleri, CHDM'nin çok iyi korozyon direnci sağladığı diğer kullanımlardır. CHDM'den elde edilen polikarbonat dioller, yüksek performanslı poliüretanlarda kullanılır. Alkoksile CHDM'nin akrilatları, dayanıklılık ve esneklik kazandıran radyasyonla kürlenebilen kaplamalarda kullanılır. |
| Üretim yöntemleri |
CHDM üretmek için ticari açıdan önemli olan süreç, dimetil tereftalatın (DMT) dimetil heksahidrotereftalat (DMHT) yoluyla metanolik bir çözelti içinde veya erimiş halde hidrojenlenmesidir. Hidrojenasyon tesisi iki reaktörden oluşmaktadır. Birinci reaktörde, DMHT ürününün ve DMT'nin sürekli dolaşımı sağlanır. Erimiş DMT, ticari destekli Pd katalizörü ile 30 – 48 MPa ve 160 – 180 derecede çalışan bu reaktörün girişine pompalanır. Sıcaklık kontrolü, ca. karışımın yeterince yüksek kesitsel yüklemelerinde çalıştırılarak sağlanır. Ürün DMHT'sinde %10. Bu, ısının reaktör duvarları yoluyla radyal olarak dağıtılmasına olanak tanır ve yüksek sıcaklık artışlarını büyük ölçüde önler. Yalnızca az miktarda reaksiyona girmemiş DMT içeren soğutulmuş reaktör çıkışı bölünür: 8 – 10 parça bir pompa ve ısı eşanjörü aracılığıyla reaktör girişine geri dönüştürülür. Geriye kalan 1-2 kısım (kesin miktar, taze DMT miktarına karşılık gelir), son Pd katalizli hidrojenasyon için ikinci reaktöre sürekli olarak beslenir.
Bu prosesin bir avantajı DMT'nin ca. Çok miktarda sıvı kullanmadan %10 oranında seyreltilmiş yem. Ana yan ürünler olarak metil 4-metil-4- sikloheksankarboksilik asit metil ester ve bir miktar 1-hidroksimetil-4-metilsikloheksan ile birlikte DMHT'nin verimi tipik olarak %97 – 98'dir. Hidrojenasyonun ikinci aşamasında 1,4-Bis(hidroksimetil)sikloheksan (CHDM) oluşur.
Endüstriyel işlemlerde ticari bakır kromit katalizörleri kullanılır. CHDM ürününde 1/3 ila 1/4 cis/trans oranını elde etmek için katalizörün, kalış süresinin ve sıcaklığın etkilerinin dikkatli bir şekilde ayarlanması gerekir. Cis ve trans-CHDM polyesterlerinin kristal yapıları farklı olduğundan ve dolayısıyla polyester elyaf liflerinin erime aralığını ve yoğunluğunu etkilediğinden, CHDM'nin polyester oluşumunda daha fazla işlenmesi için sabit bir izomer oranı önemlidir.
Birinci hidrojenasyon aşamasının yan ürünlerine ek olarak, ester hidrojenasyonunun ikinci aşamasında 4-metiloksimetilhidroksimetilsikloheksan ve bis(4-hidroksimetilsikloheksil) eter oluşturulabilir. Eastman prosesi yüksek kaynama noktalı bileşiklerin oluşumunu önler ve böylece yan ürünlerin vakumda fraksiyonlama yoluyla zahmetli bir şekilde ayrılmasından kurtulur. Diol, metanol ve düşük kaynama noktalı bileşiklerin basitçe çıkarılmasıyla saflaştırılır. Bu yöntemle elde edilen elyaf kalitesinin CHDM'si ca. %99 saf. Saf CHDM aynı zamanda atık poli(1,4-sikloheksilen dimetilen tereftalat)'ın önce polyesterin düşük moleküler kütleli alkollerin varlığında bölünmesi ve ardından elde edilen karışımın yukarıda açıklanana benzer bir hidrojenasyona tabi tutulması yoluyla geri dönüştürülmesiyle de elde edilebilir.
 |
| Başvuru |
1,4-Sikloheksandimetanol polyesterlerin öncüsüdür. Polietilen tereftalat (PET) veya polietilen tereftalik ester (PETE) üretimi için en önemli ko-monomerlerden biridir. 1,4-Sikloheksandimetanol poliketal kopolimerlerin sentezinde kullanılmıştır. 1,3-propilen-ko-1,4-sikloheksandimetilen süksinata dayalı polyester-karbonatların sentezi sırasında diol komonomeri olarak kullanıldı. |
| Hazırlık |
İlk adımda, formaldehit, krotonaldehit ve etil akrilatın prolin katalizli formal [3+1+2] siklo eklenmesi, bir domino Mannich yoğunlaşması ve Diels ile etil 4-formilsikloheks-3-enkarboksilatı (bileşik 1) verir –Kızılağaç (D–A) süreci.
bileşik 1'den 1,4-Sikloheksandimetanol (CHDM) ve CHDA'nın sentezi. Cu bazlı katalizörler, esterlerin alkollere hidrojenlenmesinde yaygın olarak kullanılmıştır. bileşik 1, ticari olarak temin edilebilen Cu/Zn/Al katalizörü üzerinden CHDM'ye hidrojenlenebilir. Optimize edilmiş reaksiyon koşulları altında (240 derece, 4,0 MPa H2, 12 saat), yüksek bir CHDM verimi (%84) elde edildi. İlk adımda bileşik 1'in optimize edilmiş verimi (%91) dikkate alındıktan sonra formaldehit, krotonaldehit ve etil akrilattan başlayarak CHDM'nin genel verimi %76'ya ulaştı. |
| Genel açıklama |
1,4-Sikloheksandimetano, polimer endüstrisinde çapraz bağlama reaktifi olarak yaygın şekilde kullanılır. |
| Reaktivite Profili |
1,4-Sikloheksandimetanol (CHDM), iki birincil hidroksil fonksiyonuna sahip bir diolün karakteristik reaksiyonlarına girer. 1,2- ve 1,3-diollerin CHDM'nin aldehitler veya ketonlarla reaksiyonlarından farklı olarak, 1,3-dioksolanlar veya 1,{ gibi heterosiklik ürünlerin oluşumuyla sonuçlanmaz. {9}}dioksanlar. |
| sudaki çözünürlük |
20 derecede (100 g çözücü içinde g) benzende çözünürlüğü 1,1, triklorometanda 5,7, suda 92,0 ve metanolde 92,2'dir. |
