Asam glioksilatmerupakan senyawa organik dengan rumus molekul c2h2o3 yang tersusun atas gugus aldehida (-cho) dan gugus karboksil (-cooh). Rumus strukturnya adalah hoccooh, CAS 298-12-4, dan berat molekulnya adalah 74,04. Cairan transparan berwarna kuning muda. Larut dalam air, sedikit larut dalam etanol, eter, benzena, dll. Ini adalah zat beracun yang menyebabkan iritasi dan korosif. LD50 oral tikus adalah 70mg/kg. Operator harus memperhatikan penggunaan barang perlindungan tenaga kerja, dan mencuci dengan banyak air saat menyentuh kulit. Dapat digunakan untuk mensintesis vanillin, etil vanillin, jasmonaldehyde (capsaicin), p-methoxybenzaldehyde (anisaldehyde), dll. Rempah-rempah ini banyak digunakan dalam makanan, kebutuhan sehari-hari, kosmetik dan bidang lainnya. Ini juga dapat digunakan dalam produksi zat pemurni air asam hidroksi fosfor karboksilat, sebagai zat pengikat silang polimer, aditif pelapisan listrik dan pupuk elemen efisiensi tinggi (etilendiamin di-o-hidroksifenil natrium besi asetat besar eddha FENa), dll. Aplikasi ini melibatkan perlindungan lingkungan, ilmu material dan bidang lainnya.
(Tautan produk: https://www.bloomtechz.com/sintetis-kimia/organik-intermediet/glyoxylic-acid-solution-cas-298-12-4.html)
Metode 1: metode asam dikloroasetat
1. Pembuatan asam dikloroasetat: metanol dan klorin dimasukkan ke dalam reaktor dan diklorinasi di bawah aksi katalis untuk menghasilkan asam dikloroasetat. Persamaan kimia dari langkah ini adalah: CH3OH+Cl2 → h2c2o2+HCl.
2. Kondensasi asam dikloroasetat dan natrium metoksida: asam dikloroasetat dan natrium metoksida dicampur dan dikondensasi pada suhu dan tekanan yang sesuai untuk menghasilkan natrium dimetoksiasetat. Persamaan kimia untuk langkah ini adalah: h2c2o2+CH3ONa → h2c2o2 · ch3o2na.
3. Hidrolisis natrium dimetoksiasetat: natrium dimetoksiasetat dicampur dengan asam klorida dan dihidrolisis pada suhu dan tekanan tertentu menghasilkan asam glioksilat dan metanol. Persamaan kimia dari langkah ini adalah: h2c2o2 · ch3o2na+HCl → h2c2o2 · HCl+CH3OH.
4. Pemisahan dan pemurnian: asam glioksilat dan metanol dipisahkan dan dimurnikan lebih lanjut untuk mendapatkan asam glioksilat dengan kemurnian tinggi. Langkah ini biasanya mengadopsi metode distilasi, kristalisasi dan lainnya.
Melalui langkah-langkah di atas, asam glioksilat dapat disintesis dengan metode asam dikloroasetat. Perlu dicatat bahwa seluruh proses perlu dilakukan pada kondisi suhu dan tekanan tertentu, dan kondisi reaksi kimia perlu dikontrol secara akurat untuk memastikan kualitas dan hasil produk. Selain itu, masalah keselamatan juga perlu diperhatikan, terutama ketika klorinasi, kondensasi, hidrolisis dan reaksi lainnya dilakukan, tindakan keselamatan yang sesuai harus diambil untuk mencegah ledakan, korosi dan kecelakaan keselamatan lainnya.
Sintesis asam glioksilat dengan asam dikloroasetat merupakan metode produksi kimia organik yang penting, yang memiliki prospek dan nilai penerapan yang luas. Untuk memastikan pembangunan berkelanjutan dan efisiensi, perlu untuk memperkuat penelitian dan inovasi teknologi, dan mengambil langkah-langkah perlindungan lingkungan dan teknologi hemat energi yang sesuai untuk mengurangi biaya produksi dan pencemaran lingkungan.
Dalam praktiknya, proses sintetik dapat dioptimalkan dan disesuaikan sesuai kebutuhan. Misalnya, dalam reaksi kondensasi asam dikloroasetat dengan natrium metoksida, katalis dalam jumlah yang sesuai dapat ditambahkan untuk meningkatkan laju reaksi dan selektivitas; Dalam reaksi hidrolisis, kemurnian dan hasil hidrolisat dapat ditingkatkan dengan mengontrol suhu dan konsentrasi reaksi. Selain itu, pemulihan dan penggunaan kembali produk sampingan juga dapat diteliti dan dikembangkan untuk mewujudkan pemanfaatan sumber daya secara efektif dan mengurangi biaya produksi.
Metode 2: metode reduksi ozonasi anhidrida maleat
Langkah-langkah detailnya adalah sebagai berikut:
1. Pembuatan anhidrida maleat: pertama, asam maleat dan anhidrida harus direaksikan untuk menghasilkan anhidrida maleat. Persamaan kimia dari langkah ini adalah: c4h2o4+C2H2O2 → 2ch2o2. Dalam praktiknya, asam maleat biasanya dilarutkan dalam pelarut dalam jumlah yang sesuai, kemudian ditambahkan anhidrida secara perlahan, dan suhu dikontrol untuk mencegah terjadinya reaksi samping.
2. Reaksi ozonasi: kemudian, anhidrida maleat yang dihasilkan direaksikan dengan larutan hidrogen peroksida untuk menghasilkan produk antara ozonasi. Persamaan kimia dari langkah ini adalah: ch2o2+H2O2 → ch2o2 · H2O. Reaksi ozonasi memerlukan kondisi suhu dan tekanan tertentu, dan biasanya dilakukan dalam reaktor tertentu. Dalam proses reaksi, konsentrasi dan kecepatan penambahan hidrogen peroksida perlu dikontrol secara ketat untuk menjamin keamanan reaksi.
3. Reaksi reduksi: kemudian oksida berbau bereaksi dengan zat pereduksi menghasilkan asam glioksilat. Persamaan kimia dari langkah ini adalah: ch2o2 · H2O+NAH → CH3COOH+NaOH. Hidrida biasanya digunakan sebagai zat pereduksi dalam reaksi reduksi, seperti natrium, kalium, dll. Selama proses reaksi, suhu dan tekanan perlu dikontrol untuk memastikan reaksi reduksi sempurna. Pada saat yang sama, masalah keselamatan juga perlu diperhatikan, seperti mencegah kebocoran hidrogen.
4. Pemisahan dan pemurnian produk: terakhir, asam glioksilat yang dihasilkan dipisahkan dari larutan reaksi dan dimurnikan. Langkah ini biasanya mengadopsi metode distilasi, kristalisasi dan lainnya. Asam glioksilat dan pengotor volatil lainnya dapat dipisahkan dengan distilasi, sedangkan asam glioksilat dapat dipisahkan dari larutan melalui kristalisasi untuk pemurnian lebih lanjut. Dalam proses pemisahan dan pemurnian produk, perhatian harus diberikan pada pengendalian suhu dan stabilitas operasi untuk menghindari kehilangan dan kerusakan produk.
Metode reduksi ozonasi anhidrida maleat merupakan metode yang umum digunakan untuk mensintesis asam glioksilat dengan rendemen dan kemurnian tinggi. Namun, metode ini memerlukan sejumlah besar bahan baku seperti anhidrida maleat dan hidrogen peroksida, serta akan menghasilkan sejumlah air limbah dan gas limbah. Oleh karena itu, langkah-langkah perlindungan lingkungan yang tepat dan teknologi hemat energi perlu diambil untuk mengurangi biaya produksi dan pencemaran lingkungan.
Metode 3: oksidasi kimia
Langkah-langkah dasarnya adalah sebagai berikut:
1. Persiapan bahan baku: pertama siapkan bahan baku yang dibutuhkan seperti asam format, asetat atau etilen glikol. Bahan baku ini menjadi dasar sintesis asam glioksilat.
2. Reaksi oksidasi: bahan baku direaksikan dengan oksidan menghasilkan asam glioksilat. Oksidan yang umum termasuk asam nitrat, kalium permanganat, hidrogen peroksida, dll. Persamaan kimia untuk langkah ini bergantung pada bahan mentah dan oksidan yang digunakan. Misalnya menggunakan asam format sebagai bahan baku dan asam nitrat sebagai oksidan, persamaan reaksinya adalah: HCOOH+2hno3 → hcoono2+2H2O. Jika asetat digunakan sebagai bahan baku dan kalium permanganat sebagai oksidan, persamaan reaksinya adalah: CH3COO (-)+MnO4 (-)+H (+) → CH3COOH+Mn (IV). Jika etilen glikol digunakan sebagai bahan baku dan hidrogen peroksida sebagai oksidan, persamaan reaksinya adalah hoch2ch2oh+H2O2 → ohccho+2H2O.
3. Pemisahan dan pemurnian produk: setelah reaksi selesai, asam glioksilat yang dihasilkan perlu dipisahkan dari larutan reaksi dan dimurnikan. Langkah ini biasanya mengadopsi metode ekstraksi, distilasi, kristalisasi dan lainnya. Melalui metode ini, asam glioksilat dapat dipisahkan dari pengotor lainnya untuk mendapatkan produk dengan kemurnian tinggi.
4. Pasca perlakuan: terakhir, asam glioksilat setelah pemisahan dan pemurnian dilakukan pasca perlakuan, seperti pengeringan, pengemasan, dll.
Oksidasi kimia adalah metode umum untuk sintesis asam glioksilat dengan hasil dan kemurnian tinggi. Namun, metode ini memerlukan sejumlah besar oksidan dan bahan mentah, serta akan menghasilkan sejumlah air limbah dan gas limbah. Oleh karena itu, langkah-langkah perlindungan lingkungan yang tepat dan teknologi hemat energi perlu diambil untuk mengurangi biaya produksi dan pencemaran lingkungan.
Dalam penerapan praktis, pemilihan metode sintesis yang tepat perlu dipertimbangkan secara komprehensif sesuai dengan kebutuhan dan kondisi sebenarnya. Metode sintesis yang berbeda memiliki kelebihan dan kekurangan yang berbeda, seperti biaya, efisiensi, perlindungan lingkungan, dan sebagainya. Oleh karena itu, ketika memilih metode sintesis, perlu mempertimbangkan berbagai faktor secara komprehensif untuk menentukan metode yang paling tepat. Selain itu, penelitian dan inovasi teknologi juga perlu diperkuat untuk mendorong pembangunan berkelanjutan industri kimia organik dan kemajuan sosial ekonomi.