diacetone acrylamide คืออะไร?

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ diacetone acrylamide

diacetone acrylamide (DAAM) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตวัสดุที่ใช้พอลิเมอร์ต่างๆ มันเป็นอนุพันธ์อะคริลาไมด์ที่มีทั้งกลุ่มอะคริลาไมด์และกลุ่มอะซิโตนสองกลุ่มที่ให้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีเฉพาะกับโมเลกุล Daam ได้รับความสนใจเนื่องจากความเก่งกาจในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของโพลีเมอร์ซึ่งมีผลต่อคุณสมบัติเชิงกลและความเสถียร

สารประกอบนี้มีความสนใจเป็นพิเศษในบริบทของวิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์โพลิเมอร์ superabsorbent, การเคลือบ, กาวและไฮโดรเจล โครงสร้างและพฤติกรรมทางเคมีทำให้มันเป็นสื่อกลางที่สำคัญในการสร้างโคพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติที่ปรับแต่งซึ่งอาจมีความสำคัญต่อการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงวิศวกรรมชีวการแพทย์การเกษตรและการบำบัดน้ำ

ตอนนี้เราจะสำรวจโครงสร้างทางเคมีของ diacetone acrylamide วิธีการสังเคราะห์การใช้งานและการใช้งานรวมถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการพิจารณาความปลอดภัย

โครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมี

โครงสร้าง

diacetone acrylamide (C₇h₁₁no₂) มีโครงสร้างที่โดดเด่นซึ่งทำให้มันแตกต่างจากอะคริลาไมด์อื่น ๆ มันเป็นโมโนเมอร์ที่มีกลุ่มการทำงานหลักสองกลุ่ม:

1. กลุ่มอะคริลาไมด์ (–CH = CH₂C (O) NH): กลุ่มอะคริลาไมด์เป็นคุณลักษณะที่กำหนดของโมเลกุล กลุ่มนี้มีปฏิกิริยาสูงเนื่องจากการผันระหว่างพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนและกลุ่มคาร์บอนิลที่อยู่ติดกันทำให้สารประกอบเหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน
2. กลุ่มอะซิโตน (–C (ch₃) ₂o): กลุ่มอะซิโตนทั้งสองติดอยู่กับอะตอมไนโตรเจนของอะคริลาไมด์ moiety กลุ่มเหล่านี้ให้อุปสรรค steric รอบ ๆ ไซต์พอลิเมอร์ซึ่งส่งผลกระทบต่อปฏิกิริยาของ DAAM เมื่อเปรียบเทียบกับอนุพันธ์อะคริลาไมด์อื่น ๆ

กลุ่มอะซิโตนใน DAAM ช่วยปรับเปลี่ยนความสามารถในการละลายขั้วและปฏิกิริยา โดยทั่วไปแล้วสารประกอบจะเป็นของเหลวที่ไม่มีสีใสที่อุณหภูมิห้องและความสามารถในการละลายในน้ำปานกลาง อย่างไรก็ตาม DAAM นั้นละลายได้มากขึ้นในตัวทำละลายอินทรีย์รวมถึงแอลกอฮอล์และอะซิโตนซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการอุตสาหกรรมหลายอย่างที่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์เป็นสื่อปฏิกิริยา

คุณสมบัติสำคัญ

• น้ำหนักโมเลกุล: 141.17 g/mol
• ความหนาแน่น: ประมาณ 1.04 g/cm³
• จุดเดือด: 150-152 ° C (302-306 ° F)
• จุดหลอมเหลว: NA (ของเหลวที่อุณหภูมิห้อง)
• ความสามารถในการละลาย: ละลายในน้ำ (แม้ว่าจะน้อยกว่า) แอลกอฮอล์และอะซิโตน
• การเกิดปฏิกิริยา: DAAM แสดงปฏิกิริยาอะคริลาไมด์ทั่วไปทำให้เหมาะสำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชันโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดพอลิเมอไรเซชัน

การรวมกันที่เป็นเอกลักษณ์ของกลุ่มการทำงานใน DAAM มีผลต่อพฤติกรรมของมันในการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันทำให้เกิดพอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติที่ต้องการเช่นความเสถียรที่เพิ่มขึ้นและความสามารถในการเชื่อมโยงข้าม

การสังเคราะห์อะคริลาไมด์ diacetone

diacetone acrylamide มักถูกสังเคราะห์ผ่านปฏิกิริยาของอะคริลาไมด์และอะซิโตนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาฐานหรือกรดที่แข็งแกร่งเพื่อส่งเสริมการควบแน่นของอะคริลาไมด์ด้วยอะซิโตน วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากลุ่มอะซิโตนทั้งสองจะติดอยู่กับอะตอมไนโตรเจนในอะคริลาไมด์ซึ่งให้อะคริลาไมด์ diacetone เป็นผลิตภัณฑ์

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ทั่วไป:

$acrylamide\; (c₃h₅no)\; +\; acetone\; (c₃h₆o)\; \to \; catalystdiacetone\; acrylamide\; (c₇h₁₁no₂)\; \backslash \; text\; \{acrylamide\; (c₃h₅no)\}\; +\; text\; \{acetone\; (c₇h₁₁no₂)\}$

ในทางปฏิบัติปฏิกิริยาจะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาจะดำเนินไปอย่างราบรื่นหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ วิธีการสังเคราะห์บางวิธียังใช้ตัวทำละลายเพื่อช่วยละลายสารตั้งต้นและปรับปรุงประสิทธิภาพของปฏิกิริยา ช่วงอุณหภูมิที่ไม่รุนแรงมักใช้เพื่อป้องกันการสลายตัวของส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนในระหว่างการทำปฏิกิริยา

วิธีการอื่น

• การเกิดพอลิเมอร์อนุมูลอิสระ: diacetone acrylamide ยังสามารถสังเคราะห์ผ่านการเกิดพอลิเมอร์อนุมูลอิสระซึ่งทำหน้าที่เป็นโมโนเมอร์ที่ทำปฏิกิริยากับโมโนเมอร์อื่น ๆ เพื่อสร้างโคพอลิเมอร์
• การสังเคราะห์ด้วยไมโครเวฟช่วย: วิธีการที่ทันสมัยมักใช้การฉายรังสีไมโครเวฟเพื่อเร่งปฏิกิริยาและปรับปรุงผลผลิตของ DAAM
• การสังเคราะห์เอนไซม์: นอกจากนี้ยังมีความพยายามในการทดลองในการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์เพื่อควบคุมปฏิกิริยาที่แม่นยำยิ่งขึ้นและลดความจำเป็นในการใช้สารเคมีที่รุนแรง

การประยุกต์ใช้อะคริลาไมด์ diacetone

Diacetone acrylamide มีบทบาทสำคัญในการใช้งานอุตสาหกรรมที่หลากหลายเนื่องจากความสามารถในการสร้างโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติดัดแปลง ด้านล่างนี้เป็นพื้นที่สำคัญที่ใช้กันทั่วไป:

1. การเกิดพอลิเมอไรเซชันและโคพอลิเมอไรเซชัน

Daam ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นโมโนเมอร์ในการสังเคราะห์ของโคพอลิเมอร์- เมื่อพอลิเมอร์ Daam จะสร้างโครงสร้างที่เชื่อมโยงข้ามซึ่งมีประโยชน์ในการผลิตSuperabsorbent Polymers (SAPS)ไฮโดรเจลและวัสดุพอลิเมอร์ขั้นสูงอื่น ๆ การปรากฏตัวของกลุ่มอะซิโตนทั้งสองใน DAAM ให้คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เช่นการเพิ่มความสามารถในการระบายความร้อนที่ดีขึ้นความเสถียรทางความร้อนที่ดีขึ้นและเพิ่มการเชื่อมโยงข้าม

โพลีเมอร์เหล่านี้มักจะใช้ในแอปพลิเคชันเช่น:

• การบำบัดน้ำ: โพลีเมอร์ที่ใช้ DAAM ใช้เพื่อสร้าง flocculants และดูดซับสำหรับกระบวนการทำให้บริสุทธิ์น้ำ
• แอปพลิเคชันเกษตร: โพลีเมอร์ที่ผลิตด้วย DAAM ถูกนำมาใช้ในปุ๋ยควบคุมและเครื่องปรับสภาพดิน
• แอปพลิเคชันชีวการแพทย์: โพลีเมอร์ที่ได้จาก DAAM ใช้ในการประดิษฐ์ไฮโดรเจลสำหรับระบบการส่งมอบยาที่ควบคุมและการแต่งตัวบาดแผลเนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและคุณสมบัติการกักเก็บน้ำ

2. กาวและการเคลือบ

การใช้ acrylamide diacetone ในกาวและการเคลือบนั้นแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมที่ต้องการวัสดุที่มีความแข็งแรงและความทนทานของการยึดเกาะสูง เมื่อโคพอลิเมอร์กับโมโนเมอร์อื่น ๆ Daam มีส่วนช่วยในการก่อตัวของภาพยนตร์ที่ยากยืดหยุ่นและทนต่อการย่อยสลายสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้ทำให้โพลีเมอร์ที่มีส่วนผสมของ Daam เหมาะสำหรับ:

• การเคลือบป้องกัน: การเคลือบที่ใช้ DAAM สามารถใช้กับโลหะพลาสติกและสิ่งทอเพื่อเพิ่มความทนทานและความต้านทานต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม
• กาวอะคริลิค: พอลิเมอไรเซชันของ DAAM ต่อหน้าโมโนเมอร์อื่น ๆ เป็นฟิล์มกาวที่สามารถเชื่อมโยงกับสารตั้งต้นที่หลากหลายทำให้พวกเขามีประโยชน์ในการบรรจุภัณฑ์การก่อสร้างและอุตสาหกรรมยานยนต์

3. ไฮโดรเจล

Daam มีคุณค่าอย่างยิ่งในการสร้างไฮโดรเจลซึ่งเป็นเครือข่ายสามมิติของโพลีเมอร์ที่สามารถดูดซับน้ำจำนวนมาก ไฮโดรเจลเหล่านี้ใช้ในหลากหลายสาขารวมถึง:

• แอปพลิเคชันชีวการแพทย์: ไฮโดรเจลที่ทำจาก DAAM ถูกนำมาใช้ในระบบการส่งยาการรักษาแผลวิศวกรรมเนื้อเยื่อและเป็นนั่งร้านสำหรับการเจริญเติบโตของเซลล์
• เกษตรกรรม: ไฮโดรเจลสามารถใช้ในการปรับปรุงการกักเก็บน้ำในดินโดยเฉพาะในพื้นที่แห้งแล้ง

4. Superabsorbent Polymers (SAPS)

หนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่โดดเด่นที่สุดของ diacetone acrylamide คือการผลิตโพลีเมอร์ Superabsorbentซึ่งสามารถดูดซับและเก็บน้ำในปริมาณมากหรือของเหลวน้ำเมื่อเทียบกับมวลของพวกเขาเอง วัสดุเหล่านี้มีความสำคัญในผลิตภัณฑ์เช่นผ้าอ้อมผลิตภัณฑ์สุขอนามัยของผู้หญิงและผลิตภัณฑ์กลั้นปัสสาวะไม่อยู่สำหรับผู้ใหญ่

ความสามารถในการดูดซับสูงของโพลิเมอร์ superabsorbent ที่ใช้ DAAM นั้นเกิดจากความสามารถของ DAAM ในการสร้างเครือข่ายเชื่อมโยงข้ามสูงซึ่งดักจับโมเลกุลของน้ำ

ข้อควรพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย

ในขณะที่ diacetone acrylamide มีแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรมที่หลากหลายผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ

1. ความเป็นพิษ

เช่นเดียวกับสารเคมีอินทรีย์หลายชนิด Daam อาจเป็นอันตรายหากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม การสัมผัสกับไอระเหย DAAM ที่มีความเข้มข้นสูงหรือสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดการระคายเคือง มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะใช้อุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสมเช่นถุงมือและแว่นตาเมื่อจัดการ DAAM ในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมหรือห้องปฏิบัติการ

การสูดดมหรือการกลืนกินของ DAAM อาจเป็นอันตรายได้ มันเป็นสิ่งสำคัญในการปฏิบัติตามแนวทางความปลอดภัยและมาตรฐานด้านกฎระเบียบเพื่อลดความเสี่ยงของการสัมผัส

2. ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

เนื่องจากการใช้โพลีเมอร์ที่ใช้ DAAM เพิ่มขึ้นในการใช้งานต่าง ๆ จึงมีความกังวลเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการคงอยู่และความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุเหล่านี้ พอลิเมอร์ที่ได้มาจาก DAAM อาจไม่ลดลงในสภาพแวดล้อมซึ่งอาจทำให้เกิดมลพิษพลาสติกหากไม่ได้กำจัดอย่างเหมาะสม ดังนั้นนักวิจัยกำลังสำรวจวิธีการอย่างแข็งขันเพื่อปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของโพลีเมอร์ที่ใช้ DAAM และเพื่อพัฒนาทางเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้น

3. การกำจัดของเสีย

ต้องปฏิบัติตามวิธีการกำจัดที่เหมาะสมเพื่อป้องกันการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม Daam เช่นเดียวกับสารเคมีหลายชนิดไม่ควรถูกปล่อยออกสู่แหล่งน้ำธรรมชาติหรือหลุมฝังกลบโดยไม่ต้องบำบัด กระบวนการรีไซเคิลและการจัดการขยะสามารถช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

Diacetone acrylamide เป็นสารประกอบสำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์และวิศวกรรมวัสดุ โครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของมันช่วยให้สามารถใช้ในการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่โพลีเมอร์ superabsorbent ไปจนถึงกาวการเคลือบและไฮโดรเจล ความสามารถในการควบคุมพอลิเมอไรเซชันและปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทำให้เป็นโมโนเมอร์ที่หลากหลายสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรม

แม้จะมีข้อได้เปรียบมากมายการใช้ DAAM จะต้องได้รับการจัดการอย่างรอบคอบเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความเป็นพิษที่อาจเกิดขึ้น การวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับโพลีเมอร์ที่ยั่งยืนและย่อยสลายได้มากขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอนาคตของ DAAM ในการใช้งานอุตสาหกรรม

เมื่อความต้องการวัสดุที่ใช้งานได้สูงขึ้นการเพิ่มขึ้นของ diacetone acrylamide คาดว่าจะยังคงเป็นหน่วยการสร้างที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่จำนวนมากในสาขาต่าง ๆ เช่นยาการบำบัดน้ำและการเกษตร

tds daam MSDS (DAAM)