Methoxid draselný - Potassium methoxide

Methoxid draselný
Methanolat-Ion.svg  K +. Svg
Jména
Název IUPAC
Methanolát draselný
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.011.579 Upravte to na Wikidata
Vlastnosti
CH3KO
Molární hmotnost70.132
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Methoxid draselný je alkoxid z methanolu s protiion draslík a používá se jako silná báze a jako katalyzátor pro transesterifikaci, zejména pro výrobu bionafta.

Příprava

Přípravy methoxidu draselného lze dosáhnout v laboratorním měřítku (silně exotermickou) reakcí kovového draslíku a methanolu po uvolnění ekvimolárního množství vodík.[1]

Kaliummethanolat aus Kalium und Methanol

Reakce hydridy kovů (hydrid draselný ) s methanolem je také možný methoxid draselný, ale méně důležitý.

Kaliummethanolat aus Kaliumhydrid und Methanol

Exotermická reakce hydroxid draselný s methanolem vede v an rovnovážná reakce na methanolát draselný a vodu (zabrání tvorbě vysoce hořlavého plynného vodíku). V kontinuálním procesu musí být vytvořená voda trvale odstraněna.[2]

Kaliummethanolat aus Kaliumhydroxid und Methanol

Úplné odstranění vody je rozhodující pro reakční konverzi, kvůli výraznému hygroskopie hydroxidu draselného, ​​který obsahuje asi 10% vody.[3] Výhodná je výrazně vyšší rychlost rozpouštění hydroxidu draselného v methanolu ve srovnání s hydroxidem sodným.

Ve velkém měřítku se methoxid draselný vyrábí rozložením amalgám draselný s methanolem, který se vyrábí chloralkali-elektrolýzou chloridu draselného amalgámovým procesem. Nečistoty výsledného methoxidu draselného v methanolu s kovovou rtutí lze eliminovat pomocí ultrafiltrace.[4] Pevný methoxid draselný se získá destilační z methanolu. Kvůli jejich jednodušší výrobě a lepší manipulaci pro chemické účely řešení Výhodně se používá methanolátu draselného (25 až 32% hmotnostních), který se kontinuálně odebírá z amalgámového procesu.

Přemístění amalgámového procesu ekologicky a ekonomicky lepším membránovým procesem pro přípravu hromadných chemikálií hydroxid sodný a hydroxid draselný způsobí, že tento standardní výrobní postup pro výrobu alkoxidů alkalických kovů bude v budoucnu zbytečný.[5]

Vlastnosti

Methoxid draselný je bílý až nažloutlý, hygroskopický krystalický prášek bez zápachu, který prudce reaguje s vodou za vzniku hydroxidu draselného a methanolu. Získané vodné roztoky jsou vysoce bazické a mají korozivní účinek. Látka je klasifikována jako hořlavá pevná látka s teplotou samovznícení 70 ° C.[6]

Toxicita pro člověka a ekotoxicita hodnocení methoxidu draselného je založeno na vlastnostech produktů rozkladu hydroxidu draselného a methanolu během hydrolýzy ve vodném prostředí.[Citace je zapotřebí ]

Použití

The karbonylace z methanolu s oxidem uhelnatým až methylformiát (methylmethanoát) je katalyzován silnými bázemi, jako je methoxid draselný.[7][8]

Hlavní aplikací methoxidu draselného je použití jako základní transesterifikační katalyzátor v bionafta syntéza (jako 25-32% methanolový roztok). Triglyceridy rostlinného a živočišného původu reagují s methanolem v přítomnosti methanolátů alkalických kovů za vzniku odpovídajících mastných methylesterů.[9][3]

Methoxid draselný umožňuje usnadněnou tvorbu mastných mýdel ve srovnání s (levnějším) methoxidem sodným (zde draselné soli mastných kyselin z triglyceridů) a vyšších výtěžků se dosahuje s methoxidem draselným. Optimální podmínky pro výrobu bionafty z řepkový olej se uvádí jako 1,59% hmotn. methoxidu draselného, ​​reakční teplota 50 ° C a poměr methanolu a oleje 4,5: 1. Výtěžek bionafty je 95,8% s obsahem mastných kyselin 0,75% hmotn.[10]

Literatura

  • N.Y. Turova; E.P. Turevskaya; V.G. Kessler; M.I. Yanovskaya, eds. (2002), Chemie kovových alkoxidůSpringer USA, doi:10.1007 / b113856, ISBN  978-0-7923-7521-0

Reference

  1. ^ A.R. Ronzio; W.B. Kuchař. "4-Amino-2,6-dimethylpyrimidin". Organické syntézy. 24. doi:10,15227 / orgsyn.024.0006.
  2. ^ Chimtek Engineering: Technologie výroby methylátu draselného, abgerufen am 12. srpna 2015.
  3. ^ A b J. Ruwwe (2008), „Alkoxidy kovů jako katalyzátory pro výrobu bionafty“ (PDF), Chim. Oggi Chem. Dnes, 26 (1), s. 26–28
  4. ^ EP 2656905 M. Horn, B. Helpap, M. Thiel, M. Neumann, „Entquickung von Lösungen durch Ultrafiltration“ 
  5. ^ ICF International: Studie o provádění minamatské úmluvy o rtuti v EU, abgerufen am 12. srpna 2015.
  6. ^ Evonik Industries, Souhrn GPS bezpečnosti, methylát draselný, abgerufen am 12. srpna 2015.
  7. ^ B.N. Pattanaik (2013), „Pokroky v procesech a katalyzátorech pro výrobu methylformiátu karbonylací methanolu - přehled“, IJCPT, 3 (2), s. 55–70, ISSN  2277-4807
  8. ^ USA 20140148614, D. Schneider, K.-D. Mohl, M. Schäfer, J. Paschold, J.H. Teles, S. Rittinger, "Způsob přípravy methylformiátu reakcí methanolu s oxidem uhelnatým v přítomnosti katalytického systému obsahujícího mravenčan alkalického kovu a alkoxid alkalického kovu" 
  9. ^ G. Knothe; J. Krahl; J. Van Gerpen, eds. (2010), Příručka o bionaftě (2. vyd.), AOCS Press, ISBN  978-1-893997-62-2
  10. ^ A. Singh; B. On; J. Thompson; J. Van Gerpen (2006), „Optimalizace procesu výroby bionafty pomocí alkalických katalyzátorů“ (PDF), Appl. Eng. Agric., 22 (4), s. 597–600, archivovány od originál (PDF) dne 2015-11-23, vyvoláno 2017-02-13

Viz také