ترت بوتیل هیدروپراکسید چیست؟

ترت بوتیل هیدروپراکسید که با نام  TBHP نیز شناخته می‌شود، یک ترکیب آلی مصنوعی است، که در فرآیندهای مختلف صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می‌شود.

این ماده متعلق به دسته پراکسیدهای آلی است که ترکیباتی بسیار واکنش پذیر هستند.

ساختار مولکولی

فرمول مولکولی ترت بوتیل هیدروپراکسید C4H10O2  می‌باشد که از چهار اتم کربن، ده اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن تشکیل شده است. اتم‌های کربن در یک ساختار منشعب قرار گرفته‌اند و اتم کربن مرکزی به سه اتم کربن دیگر و دو اتم اکسیژن پیوند دارد. سه اتم کربن باقیمانده هر کدام به سه اتم هیدروژن پیوند دارند و ساختار چهار وجهی t-BuOOH  را تکمیل می‌کنند. یکی از ویژگی‌های این مولکول وجود گروه عاملی پراکسید (OOH-) متصل به اتم کربن مرکزی است. این گروه بسیار واکنش‌پذیر است و نقش مهمی در خواص شیمیایی  t-BuOOH ایفا می‌کند. پیوند اکسیژن-اکسیژن در گروه پراکسید نسبتا ضعیف است و به راحتی می‌تواند شکسته شود و منجر به تشکیل رادیکال‌های آزاد شود.

t-BuOOH  یک عامل اکسیدکننده قوی است. در حضور یک عامل کاهنده، مانند یک کاتالیزور فلزی، پیوند اکسیژن-اکسیژن می‌تواند شکسته شده و در نتیجه یک اتم اکسیژن آزاد، و گونه‌های رادیکال تشکیل می‌شوند. این رادیکال‌ها می‌توانند با مولکول‌های دیگر واکنش نشان دهند و به پیشرفت فرآیندهای شیمیایی مختلف مانند پلیمریزاسیون، اکسیداسیون و تجزیه، کمک کنند.

واکنش‌پذیری ترت بوتیل هیدروپراکسید، تنها به گروه پراکسید آن محدود نمی‌شود. ساختار شاخه‌ای مولکول نیز نقش بسزایی در رفتار شیمیایی آن دارد. وجود گروه‌های حجیم ترت بوتیل روی اتم‌های کربن مانع نزدیک شدن مولکول‌های دیگر و حمله به اتم کربن مرکزی می‌شود که  این مانع، به پایداری مولکول می‌افزاید. به همین دلیل  در مقایسه با سایر هیدروپراکسیدها کمتر مستعد تجزیه می‌باشد.

علیرغم پایداری و واکنش‌پذیری کم در شکل خالص،‏t-BuOOH  می‌تواند در معرض شرایط خاصی مانند دماهای بالا یا تماس با مواد شیمیایی ناسازگار، خطرناک باشد. هنگام گرم شدن یا در حضور اسیدهای قوی، t-BuOOH می‌تواند به سرعت تجزیه شود و مقادیر زیادی گاز اکسیژن و گرما آزاد کند، که این خطر آتش‌سوزی و انفجار بالقوه می‌باشد.

خواص فیزیکی و شیمیایی TBHP

‏

TBHP، مایعی بی رنگ و قابل اشتعال با بوی تند می‌باشد.

ترت بوتیل هیدروپراکسید نقطه جوش پایینی دارد و در دمای 111  درجه سانتی‌گراد، مایعی فرار بوده و به راحتی در دمای اتاق تبخیر می‌شود.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های TBHP، واکنش‌پذیری بالای آن است. به عنوان یک پراکسید، به راحتی تحت شکاف همولیتیک پیوند اکسیژن-اکسیژن قرار می‌گیرد و دو رادیکال ترت بوتوکسی بسیار واکنش‌پذیر تولید می‌کند. این رادیکال‌ها بسیار ناپایدار بوده و می‌توانند آغازگر واکنش‌های شیمیایی زنجیره‌ای باشند. این ویژگی، ترت بوتیل هیدروپراکسید را به یک ترکیب مهم در واکنش‌های پلیمریزاسیون تبدیل می‌کند، زیرا می‌تواند به طور مؤثر تشکیل زنجیره‌های پلیمری طولانی را آغاز کند.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم TBHP حلالیت آن در حلال‌های آلی است. کمی در آب حل می‌شود، اما در انواع حلال‌های آلی مانند استون، اتانول و کلروفرم بسیار محلول است. این حلالیت آن را به یک معرف همه‌کاره در سنتزهای آلی تبدیل کرده است، زیرا می‌تواند به راحتی در حلال‌های آلی حل شود.

ترت بوتیل هیدروپراکسید تمایل شدید به تجزیه شدن هنگام قرار گرفتن در معرض گرما، نور یا کاتالیزورهای خاص دارد و می‌تواند منجر به تشکیل رادیکال‌های بسیار واکنش‌پذیر و افزایش سریع دما و در نتیجه انفجار شود. نگهداری و جابجایی مناسب این ترکیب برای اطمینان از ایمنی در آزمایشگاه بسیار با اهمیت می‌باشد.

به دلیل واکنش‌پذیری و ناپایداری بالا، TBHP ماندگاری محدودی دارد و معمولاً به عنوان یک محلول رقیق در یک حلال بی‌اثر، برای به حداقل رساندن تجزیه، استفاده می‌شود. همچنین در مجاورت رطوبت تجزیه می‌شود، بنابراین باید برای خشک نگه‌داشتن آن، اقدامات احتیاطی انجام شود. بعلاوه، TBHP می‌تواند در حضور بعضی یون‌های فلزی، تجزیه شود، بنابراین نباید در واکنش‌های مربوط به فلزات از این ماده استفاده کرد.

تولید ترت بوتیل هیدروپراکسید

تولید ترت بوتیل هیدروپراکسید شامل یک فرآیند دو مرحله‌ای است.

ابتدا ایزوبوتان که نوعی هیدروکربن است با اکسیژن و اسید سولفوریک واکنش داده و ایزوبوتیل سولفات را تشکیل می‌دهد. این واکنش در حضور یک کاتالیزور، معمولاً یک فلز واسطه مانند آهن یا وانادیم، انجام می‌شود. ایزوبوتیل سولفات یک واسطه مهم در تولید ترت بوتیل هیدروپراکسید است، زیرا به عنوان منبع اصلی گروه ترت بوتیل عمل می‌کند.

در مرحله دوم فرآیند تولید، ایزوبوتیل سولفات با پراکسید هیدروژن در حضور یک کاتالیزور حرارت داده می‌شود وt-BHP  را تشکیل می‌دهد. این واکنش به فرآیند پراکسی اسید معروف است و در دما و فشار بالا انجام می‌شود. کاتالیزور مورد استفاده در این مرحله معمولاً تنگستن یا اکسید مولیبدن است. t-BHP تولید شده در این مرحله جدا شده و از طریق تقطیر، خالص‌سازی می‌شود. محصول نهایی، فرم بسیار غلیظ و خالص از ترت بوتیل هیدروپراکسید می‌باشد.

علاوه بر این، t-BHP محصول جانبی تولید پراکسیدهای آلی دیگر، مانند دی سیکلوهگزیل پراکسی دی کربنات و متیل اتیل کتون پراکسید است.

کاربرد‌های آزمایشگاهی ترت بوتیل هیدروپراکسید

یکی از کاربردهای اصلی TBHP در آزمایشگاه به عنوان یک عامل اکسیدکننده است. اغلب در واکنش‌های سنتز آلی برای وارد کردن اکسیژن به مولکول‌ها و در نتیجه ایجاد گروه‌های عاملی جدید استفاده می‌شود. این می‌تواند به ویژه در سنتز الکل‌ها، کتون‌ها و اسیدهای کربوکسیلیک مفید باشد.

‏TBHP، همچنین می‌تواند به عنوان منبع مناسبی از رادیکال ها عمل کند، که در واکنش‌های رادیکال آزاد ضروری هستند. این ویژگی در شیمی پلیمرها کاربرد دارد و می‌تواند به عنوان آغازگر برای شروع فرآیندهای پلیمریزاسیون استفاده شود.

علاوه بر این، TBHP معمولا در شیمی تجزیه برای تعیین ترکیبات آلی مختلف استفاده می‌شود. به دلیل قدرت اکسیداسیون بالا، اغلب به عنوان یک عامل تیتراسیون در تیتراسیون‌های ردوکس استفاده می‌شود، در نتیجه ترت بوتیل هیدروپراکسید، ابزاری ارزشمند در تعیین غلظت عوامل کاهنده، در یک نمونه معین می‌باشد.

TBHP همچنین در تهیه معرف‌های آزمایشگاهی متعددی استفاده می‌شود. به عنوان مثال می‌توان از آن در تهیه ترکیبات دیازو که واسطه‌هایی مهم، در سنتز آلی هستند، استفاده کرد. TBHP همچنین یک عنصر کلیدی در سنتز پراکسیدهای آلی می‌باشد که در واکنش‌های مختلف اکسیداسیون کاربرد دارند.

به طور کلی، ترت بوتیل هیدروپراکسید به دلیل کاربردهای فراوان، یک ترکیب ضروری در محیط‌های آزمایشگاهی است. اکسیدکنندگی قوی، پایداری و تطبیق‌پذیری، آن را به ماده‌ای ارزشمند در واکنش‌های شیمیایی مختلف، فرآیندهای تحلیلی و سنتزی، تبدیل کرده است. کاربردهای این ماده، فراتر از شیمی آلی است.

کاربردهای صنعتی

استفاده از TBHP  در سال‌های اخیر به دلیل توانایی آن در انجام واکنش‌ها در شرایط مناسب، به سرعت افزایش یافته است و آن را به گزینه‌ای مطلوب برای فرآیندهای صنعتی تبدیل کرده است.

چسب و پوشش

TBHP به عنوان یک آغازگر رادیکال در واکنش‌های زنجیره‌ای که منجر به تشکیل پلاستیک، چسب و پوشش می‌شود، عمل می‌کند. واکنش‌پذیری بالای آن، امکان پلیمریزاسیون سریع و کارآمد را فراهم می‌کند و آن را به یک جزء مهم در تولید این مواد تبدیل کرده است.

کاغذ و مقوا

‏TBHP همچنین به عنوان یک عامل سفیدکننده در صنعت خمیر و کاغذ استفاده می‌شود. در از بین بردن لیگنین از الیاف چوب مؤثر بوده و در نتیجه خمیری  روشن‌تر و سفیدتر ایجاد می‌کند. این امر در تولید محصولات کاغذی با کیفیت بالا ضروری است. TBHP یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای عوامل سفیدکننده سنتی مانند کلر است، زیرا به محصولات جانبی غیرسمی تجزیه می‌شود.

داروسازی

در صنعت داروسازی از TBHP به عنوان یک واسطه مصنوعی در تولید داروهای مختلف استفاده می‌شود.

معمولاً در سنتز آنتی‌بیوتیک‌ها، استروئیدها و ویتامین‌ها استفاده می‌شود. TBHP همچنین در تولید مواد شیمیایی معطر مانند عطرها و طعم‌دهنده‌ها کاربرد دارد.

یکی دیگر از کاربردهای مهمTBHP، بعنوان منبع گونه‌های رادیکال اکسیژن (ROS)  در سنتز ترکیبات آلی است ROS .مولکول‌های بسیار واکنش‌پذیری هستند که در واکنش‌های اکسیداتیو مختلف از جمله اپوکسیداسیون، هیدروکسیلاسیون و اکسیداسیون الکل‌ها و آمین‌ها بسیار مهم هستند. TBHP در مقایسه با سایر مواد شیمیایی منبع امن‌تر و قابل کنترل‌تری از ROS است که آن را به انتخابی ارجح در این واکنش‌ها تبدیل می‌کند.

حلال

‏TBHP علاوه بر کاربرد در واکنش‌های شیمیایی، به عنوان حلال در تولید محصولات مختلف صنعتی نیز استفاده می‌شود. این یک حلال قوی برای روغن‌ها، چربی‌ها، رزین‌ها و موم‌ها است و در فرمولاسیون جوهرهای چاپ، رنگ‌ها و لاک‌ها استفاده می‌شود. حلالیت TBHP در حلال‌های قطبی و غیرقطبی آن را به یک حلال همه‌کاره برای طیف گسترده‌ای از کاربردها تبدیل می‌کند.

خطرات 

ترت بوتیل هیدروپراکسید (TBHP) یک ترکیب شیمیایی بسیار واکنش‌پذیر و بالقوه خطرناک است که در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و آزمایشگاهی استفاده می‌شود. در حالی که کاربردهای مفید زیادی دارد، خطرات مختلفی را نیز برای سلامت انسان و محیط زیست به همراه دارد.

یکی از خطرات اصلی TBHP ماهیت  قابل اشتعال آن است. نقطه اشتعال آن  -7.2  درجه سانتیگراد است، به این معنی که در صورت عدم استفاده صحیح می‌تواند به راحتی مشتعل شود و باعث آتش‌سوزی یا انفجار شود. بعلاوه، می‌تواند به شدت با مواد دیگر واکنش نشان دهد و باعث آزاد شدن بخارات سمی شود. این بخارات می‌توانند پوست، چشم ها و سیستم تنفسی را تحریک کنند.

نگرانی دیگر در مورد TBHP پتانسیل آن برای تجزیه خود به خود است. زمانی که تجزیه می‌شود، گرما و اکسیژن، آزاد می‌کند که می‌تواند خطر آتش سوزی و انفجار را تسریع کند.

‏TBHP همچنین خطر زیست محیطی قابل توجهی دارد. هنگامی که در محیط منتشر می‌شود، می‌تواند خاک و آب را آلوده کند و به زندگی گیاهان و حیوانات آسیب برساند. همچنین در طبیعت تجزیه نمی‌شود به این معنی که می‌تواند برای مدت طولانی در محیط باقی بماند.

در نتیجه، روش‌های ایمنی برای نگهداری و حمل  مناسب، برای به حداقل رساندن خطرات بالقوه این ماده، بسیار مهم می‌باشد.

قیمت و خرید ترت بوتیل هیدرو پراکسید

جهت سفارش ترت بوتیل هیدرو پراکسید با مناسب ترین قیمت، با شماره های زیر تماس حاصل فرمایید: