سنتز ترشیوبوتیل فنلها و بررسی سینتیک واکنش

ترشیوبوتیل فنلها از مواد شیمیایی پرمصرف در صنایع مختلف می باشند. این مواد از آلکیلاسیون فنل توسط ایزوبوتیلن یا عاملهای آلکیل کننده ای همچون ترشیوبوتانول و متیل ترشیوبوتیل اتر تهیه می گردند. کاتالیستهای بسیاری برای این آلکیلاسیون وجود دارد و بیشتر آنها از اسیدهای لوئیس می باشند. یکی از کاتالیستهای مناسب برای این سنتز شیمیایی، آمبرلیست 15 است که یک رزین جامد بر پایه پلی استایرن و دارای گروه اسیدی سولفونیک اسید است. در این تحقیق از آمبرلیست 15 به عنوان کاتالیست و از متیل ترشیوبوتیل اتر (mtbe) به عنوان عامل آلکیل کننده استفاده شد. پایان نامه پیش رو حاکی از آن است که به دلیل فشار بخار بالای متانول، سنتز این مواد توسط آلکیلاسیون فنل با mtbe به وسیله رفلاکس بخارات در شرایط اتمسفریک قابل انجام نبوده و باید در یک راکتور تحت فشار انجام شود. با افزایش نسبت مولی mtbe به فنل، درصد تبدیل فنل افزایش یافت اما با کاهش این نسبت، بازده تولید تمامی مواد به جز 4-ترشیوبوتیل فنل رو به افزایش می گذارد. افزایش دمای واکنش، درصد تبدیل فنل را افزایش داده و میزان 2-ترشیوبوتیل فنل تولیدی را کاهش می دهد. در مورد 4-ترشیوبوتیل فنل در ابتدا با افزایش دما، بازده کاهش یافته ولی مقدار آن در دماهای بیشتر از c°150 باز هم افزایش می یابد. با افزایش دمای واکنش، همواره درصد مولی 2و4-دی ترشیوبوتیل فنل افزایش می یابد. با افزایش مقدار کاتالیست در واکنش، درصد تبدیل فنل افزایش می یابد. با افزایش مقدار کاتالیست، بازده 2-ترشیوبوتیل فنل تولیدی کاهش می یابد و برای داشتن بازده بالا در تولید 2و4-دی ترشیوبوتیل فنل باید میزان کاتالیست را افزایش داد. بازده تولید 2و6-دی ترشیوبوتیل فنل و 2و4و6-تری ترشیوبوتیل فنل توسط کاتالیست آمبرلیست 15 بسیار کم می باشد. با استفاده چند باره از آمبرلیست 15، درصد تبدیل فنل، میزان تولید 2-ترشیوبوتیل فنل و 2و4-دی ترشیوبوتیل فنل کاهش می یابد و تنها 4-ترشیوبوتیل فنل با بازده بیشتری تولید می شود. در انتها، سینتیک واکنشهای تولید ترشیوبوتیل فنلها بررسی شده و مقادیر ثابت سرعت در دو دمای c°130 و c°150، محاسبه گردید.