การสังเคราะห์ไตรเมทิลอลโพรเพนเอสเทอร์บนตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์ผสม

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโพแทสเซียมฟลูออไรด์ (KF) บนตัวรองรับชนิดแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมเลเยอร์ดับเบิลไฮดรอกไซด์ที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส (KF/HTC-500) เพื่อใช้สำหรับสังเคราะห์ไตรเมทิลอลโพรเพนเอสเทอร์ผ่านปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน สมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยา ถูกศึกษาด้วยเทคนิคต่าง ๆ ได้แก่ การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ การสลายตัวทางความร้อน ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟาเรดสเปกโทรสโกปี สแกนนิงอิเล็กตรอนไมโครสโกปี การวัดการดูดซับและการคายแก๊สไนโตรเจน การไต เตรทแบบแฮมเมทท์ (Hammett titration) และการคายคาร์บอน ไดออกไซด์ตามอุณหภูมิที่โปรแกรม พบว่า KF/HTC-500 ที่ผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส (KF/HTC-500(500)) แสดงสมบัติความเป็นเบสสูง เนื่องจากปรากฏตำแหน่งเบส ได้แก่ ออกไซด์ผสมของ Mg-Al K₂O KMgF₂ O²⁻ และ F⁻ และมีพื้นที่ผิวจำเพาะและความพรุนสูง จากนั้นศึกษาภาวะในการสังเคราะห์ไตรเมทิลอลโพรเพนเอสเทอร์ พบว่า การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์ทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ส่งผลทำให้เกิดสบู่ขึ้นในผลิตภัณฑ์แต่การใช้ KF/HTC-500(500) ไม่ส่งผลทำให้เกิดสบู่ขึ้นในผลิตภัณฑ์และภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ C₈-C₁₀ ไตรเมทิลอล โพรเพนเอสเทอร์และ C₁₂-C₁₄ ไตรเมทิลอลโพรเพนเอสเทอร์ ในการใช้ KF/HTC-500(500) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา คือ สัดส่วนโดยโมลของเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันต่อไตรเมทิลอลโพรเพนเท่ากับ 3.5:1, ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา KF/HTC-500(500) เท่ากับ 5% โดยมวล, อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส, เวลาในการทำปฏิกิริยา 8 ชั่วโมง และภายใต้บรรยากาศไนไตรเจน ให้การเปลี่ยนเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน C₈-C₁₀ และเท่ากับ 99.9% โดยมวล และผลได้ของไตรเอสเทอร์เท่ากับ 81% โดยมวล ขณะที่การเปลี่ยนเมทิเอสเทอร์ของกรดไขมัน C₁₂-C₁₄ เท่ากับ 99.9% โดยมวล และผลได้ของไตรเอสเทอร์เท่ากับ 81% โดยมวล