A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HPMC) folyékony fázisú előállítási módszere

A hidroxi-propil-metil-cellulóz (HPMC) kiváló fizikai és kémiai tulajdonságai miatt széles körben használt cellulóz-éter különféle ipari és gyógyszerészeti alkalmazásokban. A HPMC-t általában különféle módszerekkel állítják elő, beleértve a folyadékfázisú előállítási módszert is.

A folyadékfázisú előállítási módszer egy kémiai reakciófolyamat, amely magában foglalja a metil-cellulóz (MC) reakcióját propilén-oxiddal (PO), majd bizonyos körülmények között propilénglikollal (PG). A folyamat a következő lépésekből áll:

1. Metil-cellulóz (MC) előállítása

Az MC-t úgy nyerik, hogy a cellulózt lúggal kezelik, majd metil-kloriddal metilálják. Az MC szubsztitúciós foka (DS) határozza meg tulajdonságait, és a reakciókörülmények változtatásával szabályozható.

2. Propilén-oxid (PO) előállítása

A PO-t propilén oxidációjával állítják elő levegővel vagy oxigénnel katalizátor jelenlétében. A reakciót magas hőmérsékleten és magas nyomáson hajtjuk végre, hogy biztosítsuk a PO nagy hozamát.

3. MC reakciója PO-val

Az MC reakcióját PO-val katalizátor és oldószer, például toluol vagy diklór-metán jelenlétében hajtjuk végre. A reakció exoterm és hőt termel, amelyet ellenőrizni kell, hogy elkerüljük az elszabaduló reakciókat.

4. Propilénglikol (PG) előállítása

A PG-t propilén-oxid hidrolízisével állítják elő víz vagy megfelelő sav vagy bázis katalizátor felhasználásával. A reakciót enyhe körülmények között hajtjuk végre, hogy nagy PG-kitermelést kapjunk.

5. MC-PO reakciója PG-vel

Az MC-PO terméket ezután PG-vel reagáltatják katalizátor és oldószer, például etanol vagy metanol jelenlétében. A reakció szintén exoterm, és hőt termel, amelyet ellenőrizni kell, hogy elkerüljük az elszabaduló reakciókat.

6. Mosás és szárítás

A reakció után a terméket vízzel mossuk és szárítjuk, így HPMC-t kapunk. A terméket általában szűrési és centrifugálási lépések sorozatával tisztítják a szennyeződések eltávolítása érdekében.

A folyadékfázisú gyártási módszer számos előnnyel rendelkezik más módszerekkel szemben, beleértve a nagy hozamot, az alacsony költséget és a könnyű méretezhetőséget. A reakció egyetlen edényben is végrehajtható, így csökken a bonyolult berendezések és eljárások szükségessége.

A folyadékfázisú gyártási eljárásnak azonban vannak hátrányai is. A reakció hőt termelhet, amelyet gondosan ellenőrizni kell a biztonsági problémák elkerülése érdekében. Az oldószerek használata környezeti és egészségügyi kockázatokat is jelenthet, a tisztítási folyamat pedig időigényes és költséges lehet.

Összefoglalva, a folyadékfázisú előállítási módszer egy széles körben használt módszer a HPMC előállítására. A módszer magában foglalja az MC reakcióját PO-val és PG-vel bizonyos körülmények között, majd tisztítást és szárítást. Bár a módszernek vannak hátrányai, előnyei miatt népszerű választás az ipari és gyógyszerészeti alkalmazásokban.