Isoftalsyra: beskrivning, egenskaper, beredning och användning

2024 Författare: Angel Austin | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-02 17:56

Isoftalsyra används i stor utsträckning vid tillverkning av färger och lacker. Beläggningsmaterial med dess innehåll har höga tekniska egenskaper. Det huvudsakliga sättet att erhålla detta ämne i den kemiska industrin är oxidation av m-xylen i närvaro av katalysatorer.

Description

Isoftalsyra är en organisk förening som tillhör klassen karboxylsyror. Den har i sin sammansättning 2 karboxylgrupper -COOH, det vill säga det är en dikarboxylsyra. Ett annat namn för detta ämne är 1,3-bensendikarboxylsyra. Dess s alter och estrar kallas isoftalater.

I utseende är det ett hårt, eldfast vitt pulver.

empirisk formel för isoftalsyra: C₈H₆O_{4. Strukturformeln för denna förening visas i figuren nedan.}

Properties

De huvudsakliga egenskaperna hos detta ämne är följande:

• molekylvikt – 166, 14;
• smältpunkt - 345-348 °C;
• bulkdensitet – 0,8 g/ml;
• aerosol flampunkt - 700 °С;
• löslighet: bra i vatten och vattenh altiga alkalilösningar, dålig på kall CH₃COOH, metanol, propanol och lägre alkoholer.

Isoftalsyra irriterar mänsklig hud vid kontakt, så säkerhetsåtgärder måste iakttas när du arbetar med den.

Interaktion med andra föreningar:

• bildar s alter när de reagerar med alkalier;
• vid upphettning med alkoholer erhålls estrar;
• i reaktion med tionylklorid, kolsyradiklorid och acetylklorid vid upphettning till 130 oC omvandlas isoftalsyra till isoftaloylklorid;
• i ättiksyra vid rumstemperatur reduceras den med väte till C₆H₁₀(COOH)_{2 (cis-hexahydroisoftalsyra);}
• nitrerad med salpetersyra vid 30 °C (4- och 5-nitroderivat erhålls) och sulfonerad med rykande svavelsyra vid 200 °C.

Produktion av isoftalsyra

Syntesen av denna förening i den kemiska industrin utförs på flera sätt:

• I den oxidativa reaktionen av metaxylen med luft som involverar ättiksyra. Processen sker vid en temperatur av 100-150 °C och vid ett tryck av 14-27 atmosfärer. Kobolts alter och acetaldehyd används som katalysatorer.
• Vid oxidation av meta-xylen eller m-toluinsyra, uppvärmd till 200 °C, vid ett tryck av 40 atm. och i närvaro av koncentrerad salpetersyra.
• I den oxidativa reaktionen av C₁₂H_{18 (1,3-diisopropylbensen) med luft. Reaktionstemperatur 120-220°С, katalysatorer - s alter av kobolt och mangan.}
• I processen att avskilja karboxylgruppen i trimellitsyra i en vattenlösning av natriumhydroxyl. Reaktionstemperaturen är 250 °С.

Den resulterande produkten renas genom kristallisation från ättiksyra eller från en vattenlösning av etanol (i laboratorieförhållanden). Eftersom tillverkningen av C₈H₆O_{4 sker i korrosiva miljöer, tillverkas industriell utrustning av kemiskt resistent material - titan.}

Application

Isoftalsyra används främst för tillverkning av färgbeläggningar (polyuretan, pulver, alkyd) samt polyesterhartser. Andra applikationer är tillverkning av material som:

• termoplastiska polymerer;
• gelcoats - gelliknande dekorativa och skyddande beläggningar;
• vattenbaserade polyesterhartser;
• polyestrar för GRP;
• melamin spisemaljer;
• tillverkning av plastflaskor och gummi (som sammonomer).

Isoftalsyrafärger har hög prestanda:

• god väderbeständighet;
• hårdhet;
• hög temperaturbeständighet, hög termisk deformationsgräns;
• frätande och kemiskthållbarhet;
• fläckbeständig.

Emaljer används i följande industrier:

• fordonsindustrin;
• utskrift;
• byggmaterial;
• möbeltillverkning;
• tillverkning av trädgårdsutrustning;
• produktion av varuautomater och annat.