تترا هیدروفوران چیست و چه کاربردی دارد؟
تترا هیدروفوران (THF) از چهار اتم کربن، هشت اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. دارای فرمول شیمیاییC۴H۸O است که این ماده شیمیایی را به یک اتر هتروسیکلیک تبدیل می کند. اتر هتروسیکلیک یک ساختار حلقه ای است که حاوی اتم هایی از دو یا چند عنصر مختلف در حلقه های خود است. به این معنی است که THF بخشی از گروه آلی است که در آن یک اتم اکسیژن مرکزی به دو گروه مبتنی بر کربن متصل است.
تترا هیدروفوران یک ترکیب شیمیایی بی رنگ، امتزاج پذیر و قطبی با بوی تند است. تترا هیدروفوران علاوه بر اختصار THF و بوتیلن اکسید نیز نامیده می شود. این ماده شیمیایی به شدت با عوامل اکسید کننده قوی و اسیدها واکنش نشان می دهد و با الکل ها، کتون ها، استرها، هیدروکربن ها و اترها قابل اختلاط است. این ترکیب شیمیایی همچنین در استون، بنزن و اتانول بسیار محلول است.
این ماده شیمیایی یک حلال بسیار محبوب در صنایع مختلف است که در تولید تعداد زیادی از محصولات مختلف، به ویژه واکنش های هیدروبوراسیون و برای واکنش های شامل ترکیبات آلی فلزی مانند لیتیوم آلی و معرف های گرینیارد استفاده می شود.
تترا هیدروفوران چیست
تترا هیدروفوران یا THF یک حلال آلی رایج از خانواده اترها است. این ترکیب شیمیایی یک مایع بی رنگ و تا حدودی فرار در دمای اتاق، شبیه دی اتیل اتر است. این ماده شیمیایی به عنوان یک حلال محبوب است، زیرا در اکثر حلال های رایج دیگر مانند آب، الکل ها، استرها و استون محلول است.
همچنین از نظر شیمیایی غیر فعال است و به عنوان یک حلال قوی روی بسیاری از مواد، به ویژه مواد آلی عمل می کند. تترا هیدروفوران به طور گسترده در ساخت بسیاری از پلیمرها استفاده می شود. همچنین در تولید محصولاتی مانند چسب ها و مواد دارویی خاص نیز کاربرد دارد.
این ماده شیمیایی می تواند به طور بالقوه خطرناک باشد و برای ایمنی باید تحت شرایط کاملا کنترل شده با آن رفتار کرد. هنگامی که در معرض هوا قرار می گیرد، می تواند مواد شیمیایی قابل اشتعال خطرناکی به نام پراکسید تشکیل دهد که می تواند به راحتی مشتعل یا منفجر شود.
به همین دلیل، مواد افزودنی مانند BHT برای تثبیت آن با تترا هیدروفوران مخلوط می شوند، تا تشکیل پراکسیدهای خطرناک را کاهش دهند. این ماده شیمیایی همچنین در ظروف در بسته با گاز نیتروژن خالص ذخیره می شود تا از واکنش آن با هوا جلوگیری شود. THF بسیار قابل اشتعال است و می تواند مواد سمی را به عنوان محصول جانبی سوختن از خود خارج کند.
خواص شیمیایی و فیزیکی تترا هیدروفوران
- Cas نامبر: ۱۰۹-۹۹-۹
- وزن مولکولی: ۷۲.۱۱ گرم بر مول
- نقطه اشتعال: ۶ درجه فارنهایت یا -۱۴.۴ درجه سانتی گراد
- نقطه جوش: ۱۵۱ درجه فارنهایت در ۷۶۰ میلی متر جیوه
- نقطه ذوب: -۱۶۳.۳ درجه فارنهایت یا -۱۰۸.۵ درجه سانتی گراد
- چگالی: ۰.۸۸۸ در ۶۸ درجه فارنهایت
-
تترا هیدروفوران چگونه ساخته می شود
این ماده شیمیایی یک حلال همه کاره است که در صنایع شیمیایی استفاده می شود. این ماده به عنوان یک حلال صنعتی برای ساخت پلی وینیل کلراید (PVC) عمل می کند. تترا هیدروفوران به روش های مختلفی در صنعت تولید می شود. روش های تولید این ماده شیمیایی عبارتند از:
فرآیند Reppe
تترا هیدروفوران به طور سنتی با استفاده از فرآیند فورفورال تولید می شد که در آن فورفورال استخراج شده از پوسته ذرت به عنوان ماده خام در این فرآیند استفاده می شود. با این حال، نقطه ضعف این روش این است که میزان تولید به شرایط کشاورزی بستگی دارد؛ بنابراین نمی توان به آن اعتماد کرد. امروزه به جای فرآیند فورفورال از فرآیند Reppe استفاده می شود.
در فرآیند Reppe، اتین و فرمالدئید به عنوان مواد اولیه باعث تولید ۱،۴- بوتان دیول در مرحله اول استفاده می شوند. سپس تترا هیدروفوران را می توان از طریق آبگیری ۱،۴- بوتان دیول کاتالیز شده با اسید در حضور رزین تبادل یونی اسیدی به دست آورد. در حال حاضر این فرآیند، روش اصلی تولید این ماده شیمیایی در سراسر جهان است.
دومین روش صنعتی برای تولید عمده THF، هیدروفورمیلاسیون آلیل الکل و به دنبال آن هیدروژناسیون بعدی برای ایجاد ۱،۴- بوتان دیول است.
اکسیداسیون n- بوتان
روش دیگر فرآیند کلرزنی بوتادین دو مرحله ای است که ۷۰ تا ۷۵ درصد THF تولید می کند. این روش، شامل اکسید کردن n- بوتان برای ایجاد انیدرید مالئیک و سپس هیدروژناسیون کاتالیزوری بر روی یک کاتالیزور پالادیوم است. این یک فرآیند نسبتا ساده است و مورد توجه تولید کنندگان مواد شیمیایی قرار گرفته است.
هیدروژناسیون کاتالیستی فوران
تترا هیدروفوران همچنین می تواند از طریق هیدروژناسیون کاتالیزوری فوران تولید یا سنتز شود. این فرآیند شامل تبدیل قندهای خاصی به THF با تبدیل به فورفورال است. جایگزینی برای این روش، هیدروژناسیون کاتالیستی فوران با کاتالیزور نیکل است. روش های دیگر ساخت این ماده شیمیایی شامل دکربوکسیلاسیون فورفورال و اکسیداسیون بوتادین است.
تولید سالانه تترا هیدروفوران در جهان تقریبا حدود ۲۰۰۰۰۰ تن است و پیش بینی می شود که با ادامه رشد اقتصاد کشورهای مختلف، تقاضا و تولید این ماده شیمیایی نیز رشد کند.
کاربردهای تترا هیدروفوران
این ماده شیمیایی در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می شود. کاربردهای اصلی تترا هیدروفوران (THF) استفاده در صنعت داروسازی، به عنوان حلال و تولید پلیمری به نام تترا متیلن اتر گلیکول یا PTMEG است. این ترکیب شیمیایی به عنوان یک حلال در تولید و فرآوری پلیمرها و چسب های مختلف استفاده می شود. THF بیشترین کاربرد را در تولید PTMEG و پلی تترا هیدروفوران دارد.
برای تشکیل PTMEG این ماده شیمیایی پلیمریزه می شود که به عنوان ماده خام برای الیاف مختلف (Spandex) در صنعت نساجی استفاده می شود. اسپندکس در انواع پوشاک نساجی برای بهبود خواص منسوجات استفاده می شود.
مهمترین کاربرد THF تولید پلیمرهای خاص است. از این ماده شیمیایی به عنوان یک پیش ماده برای تشکیل بسیاری از پلیمرهای پیچیده استفاده می شود، زیرا خواص حلالیت بالای آن امکان اختلاط و ترکیب پلیمرهای ساده در محلول را فراهم می کند. هنگامی که با اسیدها مخلوط می شود، خود تترا هیدروفوران می تواند پلیمریزه شود.
پلیمرهای حاصل شده از این فرآیند کاربردهای زیادی مانند ساخت یورتان ها و پلی یورتان ها دارند. برخی از این مواد در تولید محصولات روزمره مانند پارچه های خاصی با خاصیت کشسانی استفاده می شوند.
از آنجایی که این ماده شیمیایی یک ترکیب شیمیایی قطبی است و در طیف وسیعی از مایعات حل می شود، یک حلال همه کاره است. این ماده به عنوان یک حلال صنعتی برای ساخت پلی وینیل کلراید (PVC) عمل می کند، پلاستیکی که در اکثر لوله کشی های داخلی منازل از آن استفاده می شود. THF همچنین PVC را حل می کند؛ بنابراین یک ماده اولیه در تولید چسب های PVC است.
در صنعت داروسازی، تترا هیدروفوران (THF) در درجه اول به عنوان یک محیط واکنش در فرآیندهایی مانند سنتز گرینیارد یا کاهش هیدرید آلومینیوم لیتیوم استفاده می شود. این ماده شیمیایی همچنین به عنوان استخراج کننده برای داروهای مختلف استفاده می شود.
کاربردهای تترا هیدروفوران سایر کاربردهای این ترکیب شیمیایی عبارتند از:
- به عنوان یک ماده شیمیایی در آزمایشگاه
- تولید رزین های صنعتی، پوشش های پلی یورتان و جوهرهای چاپ
- به عنوان یک عامل تمیز کننده
- استفاده در پوشش ها و لاک ها
- به عنوان یک واسطه شیمیایی
- استفاده در پلیمریزاسیون
- به عنوان کمک فرآوری در تولید نفت
- اتصال لوله های سفت و سخت
- استفاده در سیمان های مرکب
- به عنوان یک حلال دارویی
- حلال برای پلیمریزاسیون آنیونی
- کروماتوگرافی فاز ژل
تترا هیدروفوران صنعتی
تترا هیدروفوران صنعتی که معمولا با نام THF شناخته می شود، مایعی شفاف، بی رنگ و فرار با بوی میوه ای و شبیه اتر است. این مایع فرار و قابل امتزاج با آب با ویسکوزیته کم در دمای استاندارد است و دارای فرمول C۴H۸O است. این ماده شیمیایی به صورت تجاری در فرآیند Reppe تولید می شود که در آن از اتین و فرمالدئید به عنوان مواد خام استفاده می شود. این ترکیب شیمیایی یک حلال صنعتی است که در صنایع پلاستیک، داروسازی و مواد شیمیایی خاص استفاده می شود.
تترا هیدرو کانابینول
این ماده شیمیایی یک ماده روان گردان است که با نام های زیادی همچون تی اچ سی در جهان شناخته می شود. این ترکیب شیمیایی بیشتر بر روی سیستم عصبی مرکزی تاثیرات منفی می گذارد. آنزیم استیل کولین استراز به عنوان یکی از آنزیم های سیستم عصبی مرکزی و محیطی، در عملکرد سمپاتیک و پاراسمپاتیک نقش دارد. این آنزیم با هیدرولیز استیل کولین در سیناپس های کولینرژیک سبب انتقال پیام عصبی می شود و از اهمیت ویژه ای در حافظه و یادگیری برخوردار است.
تترا هیدرو کانابینول در شاه دانه یافت می شود و بر روی آنزیم استیل کولین استراز تاثیرات منفی می گذارد. مصرف این ماده شیمیایی باعث سستی و حواس پرتی می شود و سرعت ضربان قلب، خشکی دهان و اشتها را افزایش می دهد. مصرف این ماده شیمیایی عوارض بسیار زیادی برای سلامتی به همراه دارد بنابراین توصیه می شود از مصرف آن اجتناب کنید.
تترا هیدروفوران صنعتی فروش Thf
این ماده شیمیایی کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف دارد. از این رو THF در بازار بسیار خرید و فروش می شود. شما می توانید با مراجعه به سایت های فروش محصولات شیمیایی این ماده شیمیایی را خریداری کنید. توصیه می شود این ترکیب شیمیایی را از فروشگاه های معتبر خریداری کنید.
مضرات تترا هیدروفوران
این ماده شیمیایی هم به صورت مایع و هم به صورت بخارات بسیار قابل اشتعال است. بخارات این ماده ممکن است با هوا مخلوط های انفجاری از جمله پراکسیدهای انفجاری تشکیل دهند. بخارات آن سنگین تر از هوا هستند و می توانند در نزدیکی زمین پخش شوند و مسافت قابل توجهی را تا منبع اشتعال و جرقه طی کنند. این ترکیب شیمیایی همچنین خاصیت خورندگی دارد و به برخی از اشکال پلاستیک، لاستیک و پوشش ها حمله می کند.
اقدامات احتیاطی هنگام کار با این ماده شیمیایی شامل دور نگه داشتن THF از گرما، سطوح داغ، جرقه، شعله باز و سایر منابع اشتعال است. ظروف این ماده باید کاملا بسته نگه داشته شوند و اقدامات احتیاطی در برابر ترشحات ساکن نیز انجام شود. اطلاعات بیشتر در مورد خطرات و اقدامات احتیاطی را می توان در برگه اطلاعات ایمنی تترا هیدروفوران یافت کنید.
عوارض تترا هیدروفوران
این ماده شیمیایی دارای رتبه سلامت NFPA 2 است که نشان می دهد، می تواند باعث ناتوانی موقت یا آسیب به سلامتی بدن شود. استنشاق مقدار زیاد بخارات این ترکیبات شیمیایی می تواند باعث تهوع، سردرد و سرگیجه شود.
تماس با THF می تواند باعث تحریک چشم ها، پوست و سیستم تنفسی و همچنین افسردگی سیستم عصبی مرکزی شود. توصیه می شود هنگام کار با این ماده شیمیایی از وسایل حفاظت شخصی مانند دستکش، ماسک و عینک استفاده کنید و در صورت تماس این ترکیب شیمیایی با بدن محل تماس را با آب فراوان شسته و به پزشک مراجعه کنید.