რა არის დიაცეტონის აკრილამიდი?

შესავალი დიაცეტონის აკრილამიდში

დიაცეტონი აკრილამიდი (DAAM) არის ორგანული ნაერთი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო პროგრამებში, განსაკუთრებით სხვადასხვა პოლიმერული მასალების წარმოებაში. ეს არის აკრილამიდის წარმოებული, რომელიც შეიცავს როგორც აკრილამიდის ჯგუფს, ასევე აცეტონის ორ ჯგუფს, რომლებიც ახდენენ სპეციფიკურ ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს მოლეკულას. DAAM– მა ყურადღება მიიპყრო მისი მრავალფეროვნების გამო, პოლიმერების სტრუქტურის შეცვლაში, გავლენას ახდენს როგორც მათ მექანიკურ თვისებებზე, ასევე სტაბილურობაზე.

ეს ნაერთი განსაკუთრებით საინტერესოა მოწინავე მასალების მეცნიერების კონტექსტში, განსაკუთრებით სუპერბსორბენტული პოლიმერების, საიზოლაციო, ადჰეზივებისა და ჰიდროგელების სინთეზში. მისი ქიმიური სტრუქტურა და ქცევა მას მნიშვნელოვან შუალედად აქცევს კოპოლიმერების შექმნას მორგებული თვისებებით, რაც შეიძლება გადამწყვეტი იყოს სხვადასხვა აპლიკაციებისთვის, მათ შორის ბიომექანიკური ინჟინერია, სოფლის მეურნეობა და წყლის მკურნალობა.

ახლა, ჩვენ შეისწავლით დიაცეტონის აკრილამიდის ქიმიურ სტრუქტურას, მის სინთეზის მეთოდებს, მის გამოყენებებსა და პროგრამებს, აგრეთვე მის გარემოზე ზემოქმედებასა და უსაფრთხოების მოსაზრებებს.

ქიმიური სტრუქტურა და თვისებები

სტრუქტურა

დიაცეტონის აკრილამიდს (c₇h₁₁no₂) აქვს გამორჩეული სტრუქტურა, რომელიც მას სხვა აკრილამიდებისგან განასხვავებს. ეს არის მონომერი, რომელიც შეიცავს ორ მნიშვნელოვან ფუნქციურ ჯგუფს:

1. აკრილამიდის ჯგუფი (–ch = ch₂c (o) NH): აკრილამიდის ჯგუფი არის მოლეკულის განმსაზღვრელი თვისება. ეს ჯგუფი ძალიან რეაქტიულია ნახშირბადის ნახშირბადის ორმაგ კავშირსა და მიმდებარე კარბონილ ჯგუფს შორის კონიუგაციის გამო, რაც ნაერთს შესაფერისია პოლიმერიზაციის რეაქციებისთვის.
2. აცეტონის ჯგუფები (–c (ch₃) ₂o): აცეტონის ორი ჯგუფი მიმაგრებულია აკრილამიდის ნახევრის აზოტის ატომზე. ეს ჯგუფები უზრუნველყოფენ სტერილურ შეფერხებას პოლიმერიზაციის ადგილის გარშემო, რაც გავლენას ახდენს DAAM– ის რეაქტიულობაზე, სხვა აკრილამიდის წარმოებულებთან შედარებით.

DAAM– ში აცეტონის ჯგუფები ხელს უწყობენ მისი ხსნადობის, პოლარობისა და რეაქტიულობის შეცვლას. ნაერთი, როგორც წესი, სუფთა, უფერო სითხეა ოთახის ტემპერატურაზე, ხოლო წყალში მისი ხსნადობა ზომიერია. ამასთან, DAAM უფრო ხსნადია ორგანულ გამხსნელებში, მათ შორის ალკოჰოლსა და აცეტონში, რაც მნიშვნელოვანია მრავალ სამრეწველო პროცესში, სადაც ორგანული გამხსნელები გამოიყენება, როგორც რეაქციის მედია.

ძირითადი თვისებები

• მოლეკულური წონა: 141.17 გ/მოლი
• სიმჭიდროვე: დაახლოებით 1.04 გ/სმ
• მდუღარე წერტილი: 150-152 ° C (302-306 ° F)
• დნობის წერტილი: Na (თხევადი ოთახის ტემპერატურაზე)
• ხსნადობა: ხსნადი წყალში (თუმცა უფრო მცირე ზომით), ალკოჰოლები და აცეტონი
• რეაქტიულობა: DAAM აჩვენებს აკრილამიდის ტიპურ რეაქტიულობას, რაც მას შესაფერისია პოლიმერიზაციისთვის, განსაკუთრებით რადიკალური პოლიმერიზაციისთვის.

ფუნქციური ჯგუფების უნიკალური კომბინაცია DAAM– ში გავლენას ახდენს მის ქცევაზე პოლიმერიზაციის რეაქციებში, რის შედეგადაც პოლიმერებს აქვთ სასურველი თვისებები, როგორიცაა გაძლიერებული სტაბილურობა და ჯვრის დამაკავშირებელი შესაძლებლობები.

დიაცეტონის აკრილამიდის სინთეზი

დიაცეტონის აკრილამიდი, როგორც წესი, სინთეზირდება რეაქციის გზითაკრილამიდიდააცეტონიშესაფერისი კატალიზის თანდასწრებით. ერთი გავრცელებული მეთოდი გულისხმობს ძლიერი ბაზის ან მჟავა კატალიზატორის გამოყენებას აცეტონთან აკრილამიდის კონდენსაციის შესაქმნელად. ეს მეთოდი უზრუნველყოფს, რომ აცეტონის ორივე ჯგუფს მიმაგრებული აქვს აზოტის ატომს აკრილამიდში, რაც პროდუქტს ანიჭებს დიაცეტონის აკრილამიდს.

ზოგადი სინთეზის რეაქცია:

$აკრილამიდი\; (c₃h₅no)\; +\; აცეტონი\; (c₃h₆o)\; \to \; კატალიზატორი\; აკრილამიდი\; (c₇h₁₁no₂)\; \backslash \; ტექსტი\; \{აკრილამიდი\; (c₃h₅no)\}\; +\; \backslash \; ტექსტი\; \{აცეტონი\; (c₃h₆o)\}\; \backslash \; xrightAright\; აკრილამიდი\; (c₇h₁₁no₂)\}$

პრაქტიკაში, რეაქცია ხორციელდება კონტროლირებად პირობებში, რათა რეაქცია შეუფერხებლად მიმდინარეობდეს, თავიდან აიცილოს არასასურველი გვერდითი რეაქციები. სინთეზის ზოგიერთი მეთოდი ასევე იყენებს გამხსნელებს, რათა ხელი შეუწყონ რეაქტორების დაშლას და რეაქციის ეფექტურობის გაუმჯობესებას. ზომიერი ტემპერატურის დიაპაზონი ხშირად გამოიყენება რეაქციის დროს მგრძნობიარე კომპონენტების დაშლის თავიდან ასაცილებლად.

ალტერნატიული მეთოდები

• თავისუფალი რადიკალური პოლიმერიზაცია: დიაცეტონის აკრილამიდი ასევე შეიძლება სინთეზირდეს თავისუფალი რადიკალური პოლიმერიზაციის გზით, სადაც ის ემსახურება მონომერს, რომელიც რეაგირებს სხვა მონომერებთან კოპოლიმერების შესაქმნელად.
• მიკროტალღური დახმარებით სინთეზი: თანამედროვე მეთოდები ხშირად იყენებენ მიკროტალღურ დასხივებას რეაქციის დასაჩქარებლად და DAAM– ის მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად.
• ფერმენტული სინთეზი: ასევე არსებობს ექსპერიმენტული ძალისხმევა, რომ გამოიყენოთ ფერმენტული კატალიზატორები, რათა უფრო ზუსტად გააკონტროლონ რეაქცია და შეამცირონ მკაცრი ქიმიკატების საჭიროება.

დიაცეტონის აკრილამიდის პროგრამები

დიაცეტონი აკრილამიდი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სხვადასხვა სამრეწველო პროგრამებში, იმის გამო, რომ მისი უნარი შექმნან პოლიმერები შეცვლილი თვისებებით. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ძირითადი სფერო, სადაც DAAM ჩვეულებრივ გამოიყენება:

1. პოლიმერიზაცია და კოპოლიმერიზაცია

დაამი ფართოდ გამოიყენება როგორც მონომერი სინთეზშიკოპოლიმერები. პოლიმერიზაციისას, Daam ქმნის ჯვარედინი დაკავშირებულ სტრუქტურებს, რომლებიც სასარგებლოა წარმოებაშიSuperabsorbent Polymers (SAPS), ჰიდროგელები და სხვა მოწინავე პოლიმერული მასალები. DAAM– ში ორი აცეტონის ჯგუფის არსებობა ახდენს უნიკალურ თვისებებს, როგორიცაა ჰიდროფობიურობის მომატება, თერმული სტაბილურობის გაუმჯობესება და ჯვრის დამაკავშირებელი გაუმჯობესება.

ეს პოლიმერები ხშირად გამოიყენება ისეთ პროგრამებში, როგორიცაა:

• წყლის მკურნალობა: DAAM- ზე დაფუძნებული პოლიმერები გამოიყენება ფლოქსულებისა და შთამნთქმელების შესაქმნელად წყლის გამწმენდის პროცესებისთვის.
• სასოფლო -სამეურნეო პროგრამები: DAAM- ით წარმოებული პოლიმერები გამოიყენება კონტროლირებადი განთავისუფლების სასუქებსა და ნიადაგის კონდიციონერებში.
• ბიომექანიკური პროგრამები: DAAM- ის წარმოქმნილი პოლიმერები გამოიყენება ჰიდროგელების დასამზადებლად კონტროლირებადი წამლის მიწოდების სისტემებისა და ჭრილობის სამკერვალოებისთვის, მათი ბიოშეღწევადობისა და წყლის შეკავების თვისებების გამო.

2. ადჰეზივები და საიზოლაციო მასალები

დიაცეტონის აკრილამიდის გამოყენება ადჰეზივებსა და საიზოლაციო მასალებში ფართოდ არის გავრცელებული, განსაკუთრებით იმ ინდუსტრიებში, რომლებიც საჭიროებენ მასალებს მაღალი ადჰეზიის სიმტკიცით და გამძლეობით. კოპოლიმერიზაციისას სხვა მონომერებთან, DAAM ხელს უწყობს ფილმების ფორმირებას, რომლებიც მკაცრი, ელასტიური და მდგრადია გარემოს დეგრადაციის მიმართ. ეს გახდის DAAM- ის შემცველ პოლიმერებს იდეალისთვის:

• დამცავი საიზოლაციო მასალები: DAAM- ზე დაფუძნებული საიზოლაციო მასალები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლითონებზე, პლასტმასებზე და ტექსტილებზე, რათა გააძლიეროს გამძლეობა და გარემოსდაცვითი სტრესისადმი წინააღმდეგობა.
• აკრილის ადჰეზივები: DAAM- ის პოლიმერიზაცია სხვა მონომერების თანდასწრებით ქმნის წებოვან ფილმებს, რომელთაც შეუძლიათ სხვადასხვა სუბსტრატებთან დაკავშირება, რაც მათ სასარგებლო გახდება შეფუთვის, მშენებლობისა და საავტომობილო ინდუსტრიებში.

3. ჰიდროგელები

დაამი განსაკუთრებით ღირებულია შექმნისასჰიდროგელები, რომლებიც პოლიმერების სამგანზომილებიანი ქსელია, რომელსაც შეუძლია დიდი რაოდენობით წყლის შთანთქმა. ეს ჰიდროგელები გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში, მათ შორის:

• ბიომექანიკური პროგრამები: DAAM- ისგან დამზადებული ჰიდროგელები გამოიყენება წამლის მიწოდების სისტემებში, ჭრილობების შეხორცებაში, ქსოვილების ინჟინერიაში და უჯრედების ზრდის სახსრების სახით.
• სოფლის მეურნეობა: ჰიდროგელები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნიადაგში წყლის შეკავების გასაუმჯობესებლად, განსაკუთრებით არიდულ რეგიონებში.

4. Superabsorbent Polymers (SAPS)

დიაცეტონის აკრილამიდის ერთ -ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პროგრამა არის წარმოებაშიSuperabsorbent პოლიმერები, რომელსაც შეუძლია შთანთქოს და შეინარჩუნოს დიდი რაოდენობით წყალი ან წყლის სითხეები საკუთარ მასთან შედარებით. ეს მასალები გადამწყვეტია ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა საფენები, ქალის ჰიგიენის პროდუქტები და ზრდასრულთა შეუკავებლობის პროდუქტები.

DAAM– ზე დაფუძნებული სუპერბსორბენტული პოლიმერების მაღალი შთამნთქმელი სიმძლავრე მიეკუთვნება DAAM– ს შესაძლებლობას, ჩამოყალიბდეს უაღრესად ჯვარედინი ქსელები, რომლებიც ხაფანგში ხვდებიან წყლის მოლეკულებს.

გარემოსდაცვითი და უსაფრთხოების მოსაზრებები

მიუხედავად იმისა, რომ დიაცეტონის აკრილამიდს აქვს მრავალფეროვანი სამრეწველო პროგრამა, მისი გარემოზე ზემოქმედება და უსაფრთხოების პროფილი ყურადღებით უნდა იქნას განხილული.

1. ტოქსიკურობა

მრავალი ორგანული ქიმიკატების მსგავსად, DAAM პოტენციურად საშიშია, თუ სწორად არ არის გამოყენებული. DAAM- ის ორთქლების მაღალი კონცენტრაციების ან კანის კონტაქტზე ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს გაღიზიანება. მნიშვნელოვანია გამოიყენოთ შესაბამისი დამცავი მოწყობილობები, როგორიცაა ხელთათმანები და სათვალე, DAAM– ის სამრეწველო ან ლაბორატორიულ გარემოში მართვისას.

DAAM- ის ინჰალაცია ან შეყვანა ასევე შეიძლება საზიანო იყოს. აუცილებელია დაიცვან უსაფრთხოების სახელმძღვანელო პრინციპები და მარეგულირებელი სტანდარტები, რათა შემცირდეს ექსპოზიციის რისკი.

2. გარემოზე ზემოქმედება

DAAM– ზე დაფუძნებული პოლიმერების სხვადასხვა პროგრამებში მზარდი გამოყენების გამო, იზრდება შეშფოთება ამ მასალების მუდმივობისა და ბიოდეგრადირების შესახებ. DAAM– ისგან მიღებული პოლიმერები შეიძლება გარემოში ადვილად არ გადაგვარდეს, რაც შესაძლოა ხელი შეუწყოს პლასტმასის დაბინძურებას, თუ სწორად არ არის განკუთვნილი. ამრიგად, მკვლევარები აქტიურად იკვლევენ მეთოდებს DAAM– ზე დაფუძნებული პოლიმერების ბიოდეგრადობის გასაუმჯობესებლად და უფრო მდგრადი ალტერნატივების შესაქმნელად.

3. ნარჩენების განაწილება

სათანადო განკარგვის მეთოდები უნდა დაიცვან გარემოს დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად. DAAM, ისევე როგორც მრავალი ქიმიკატები, არ უნდა გაათავისუფლონ წყლის ბუნებრივ წყაროებში ან ნაგავსაყრელებში მკურნალობის გარეშე. გადამუშავებისა და ნარჩენების მართვის პროცესებმა შეიძლება ხელი შეუწყოს გარემოზე ზემოქმედების შემცირებას.

დიაცეტონი აკრილამიდი მნიშვნელოვანი ნაერთი წარმოადგენს პოლიმერული მეცნიერებისა და მატერიალური ინჟინერიის სფეროში. მისი უნიკალური ქიმიური სტრუქტურა საშუალებას აძლევს მას გამოყენებული იქნას ფართო სპექტრის პროგრამებში, სუპერბსორბენტული პოლიმერებიდან დაწყებული ადჰეზივებით, საიზოლაციო მასალებით და ჰიდროგელებით. მისი პოლიმერიზაციის კონტროლის უნარი და მისი თვისებების შეცვლის შესაძლებლობა მას მრავალმხრივ მონომერს ხდის სამრეწველო პროცესებისთვის.

მიუხედავად მისი მრავალი უპირატესობისა, DAAM– ის გამოყენებამ ფრთხილად უნდა მოხდეს მისი პოტენციური გარემოზე ზემოქმედებისა და ტოქსიკურობის შემცირება. უფრო მდგრადი და ბიოდეგრადირებადი პოლიმერების მუდმივი კვლევა აუცილებელია DAAM– ის მომავლისთვის სამრეწველო პროგრამებში.

იმის გამო, რომ უფრო მოწინავე, ფუნქციური მასალების მოთხოვნა იზრდება, სავარაუდოდ, დიაცეტონის აკრილამიდი დარჩება მნიშვნელოვან სამშენებლო ბლოკად მრავალი განვითარებადი ტექნოლოგიისთვის ისეთ სფეროებში, როგორიცაა მედიცინა, წყლის მკურნალობა და სოფლის მეურნეობა.

Tds daam MSDS (DAAM)