เครือข่ายผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์คาร์บอนิล

Thread Content

​ การสังเคราะห์คาร์บอนิล หมายถึงปฏิกิริยาทางเคมีที่โอเลฟินรวมตัวกับก๊าซสังเคราะห์เพื่อให้ได้แอลดีไฮด์ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการไฮโดรเจนเมทิลเลชันด ความหลากหลายของอัลเคน รวมถึงคุณสมบัติที่ไวต่อการทำปฏิกิริยาของกลุ่มอัลดีไฮด์ ทำให้การสังเคราะห์โดยใช้กลุ่มคาร์บอนิลกลายเป็นวิธีการสังเคราะห์ที่มีความสำคัญเป็นพิเศษ และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรม ในเอกสารต่างๆ มักใช้คำว่า “สารเคมีประเภทออกโซคิมิคัลส์ (Oxo Chemicals)” เพื่ออ้างถึงผลิตภัณฑ์ประเภทอัลดีไฮด์ที่ได้มาจากการเกิดปฏิกิริยาออกโซคิมิเซชัน ในการผลิตจริง เนื่องจากอัลดีไฮด์มีความไม่เสถียร ผู้ผลิตส่วนใหญ่จึงนำมาแปรรูปให้กลายเป็นสารประกอบต่างๆ ในที่เดียว ดังนั้น ขอบเขตของสารเคมีที่สังเคราะห์จากกลุ่มคาร์บอนิลจึงขยายออกไปถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแปรรูปเหล่านี้ จนกลายเป็นเครือข่ายผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดใหญ่มาก จากมุมมองของวัตถุดิบอัลเคน โอเลฟินที่ใช้ในอุตสาหกรรมการสังเคราะห์คาร์บอนิล ได้แก่ เอทิลีน โพรพิลีน 1-บิวทีน 2-บิวทีน โพรพิลีนผสม ไอโซบิวทีน 1,3-บิวทาไดอีน 1-เฮกเซน 1-ออกเทน ไอโซบิวทีนไดเมอร์ โพรพิลีนไดเมอร์ โพรพิลีนไตรเมอร์ โพรพิลีนทีเตอร์เมอร์ อัลฟา-โอเลฟินที่ได้จากการรวมตัวของเอทิลีน นอกจากนี้ยังมีโอเลฟินที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนแตกต่างกัน ซึ่งได้จากการแปรรูปน้ำมันเบนซิน รวมถึงส่วนประกอบของโอเลฟินที่ได้จากการแยกน้ำมันพาราฟินและการสังเคราะห์แบบเฟอร์ตองด้วย เห็นได้ชัดว่า วัตถุดิบเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์คาร์บอนิลนั้น นอกจากน้ำมันแล้ว ยังสามารถหาได้จากถ่านหินและก๊าซธรรมชาติอีกด้วย ซึ่งถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแปรรูปสารเคมีประเภท C1 ในทางทฤษฎีแล้ว พันธะคาร์บอน-คาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวในกลุ่มไขมันทั้งหมดสามารถเข้าร่วมปฏิกิริยาการสังเคราะห์คาร์บอนิลได้ ด้วยวิธีนี้จึงสามารถขยายช่วงของวัตถุดิบที่สามารถนำมาใช้ได้อีก ในความเป็นจริง ปฏิกิริยานี้มักเกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อนด้วย เช่น การสังเคราะห์วิตามินเอและเบต้า-แคโรทีน เป็นต้น จากมุมมองของการแปรรูปขั้นสูง อัลดีไฮด์มีคุณสมบัติทางเคมีที่กระตือรือร้น สามารถถูกลดให้กลายเป็นแอลกอฮอล์ได้อย่างง่ายดาย หรือถูกออกซิไดซ์ให้กลายเป็นกรดได้เช่นกัน นอกจากนี้ยังสามารถเข้าร่วมในปฏิกิริยาการรวมตัวต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจึงสามารถนำมาแปรรูปเป็นสารที่มีหน้าที่ทางเคมีหนึ่งหรือหลายหน้าที่ได้อย่างสะดวก การแปรรูปสารเหล่านี้ใหม่ เช่น การเปลี่ยนแอลกอฮอล์ให้เป็นอีเทอร์ การเปลี่ยนแอลกอฮอล์ให้เป็นอะมีน การเปลี่ยนแอลคิดและกรดให้เป็นเอสเตอร์ การเปลี่ยนกรดให้เป็นเกลือ ฯลฯ ด้วยวิธีนี้ ก็จะสามารถขยายห่วงโซ่การผลิตได้อย่างต่อเนื่อง ปฏิกิริยาสังเคราะห์คาร์บอนิลมีประวัติมาแล้วเกือบ 80 ปีนับตั้งแต่มีการค้นพบมา บรรดานักเคมีและนักอุตสาหกรรมเคมีในสาขานี้ได้พยายามอย่างไม่หยุดยั้ง เพื่อใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบของปฏิกิริยาสังเคราะห์คาร์บอนิลให้เต็มที่ จนสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีความหลากหลายขึ้นมาได้ ทำให้วิธีการดั้งเดิมนี้มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในด้านวัตถุดิบอินทรีย์และอุตสาหกรรมเคมีขั้นสูง ต่อไปนี้คือการแนะนำเครือข่ายผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์คาร์บอนิล (ต่อ)