Wat zijn de methoden voor het bereiden van alcoholether?

Als een belangrijke organische verbinding, alcoholether speelt een onmisbare rol in de chemische industrie. Het toepassingsbereik bestrijkt vele gebieden, zoals oplosmiddelen, brandstofadditieven en synthetische tussenproducten. De bereidingsmethoden van alcoholethers zijn divers en hebben hun eigen kenmerken, die aan verschillende industriële behoeften kunnen voldoen.

Bij de bereiding van alcoholethers is de indirecte hydratatiemethode (sulfaatestermethode) een traditionele en veelgebruikte methode. Het basisproces van deze methode omvat twee hoofdstappen: ten eerste, ethyleen laten reageren met geconcentreerd zwavelzuur onder specifieke temperatuur- en drukomstandigheden om sulfaatester te genereren; verwarm vervolgens de sulfaatester in een hydrolysetoren om deze te hydrolyseren om ethanol te genereren. Als bijproduct ontstaat diethylether. Het grote voordeel van deze methode is dat ethanol met lage zuiverheid als grondstof kan worden gebruikt, dat de reactieomstandigheden relatief mild zijn en dat de omzettingssnelheid van ethyleen hoog is. De tekortkomingen van deze methode zijn echter ook duidelijk. De apparatuur is zeer corrosief en het productieproces duurt relatief lang, waardoor deze in de moderne industrie geleidelijk wordt vervangen door meer geavanceerde bereidingstechnologieën.

Vergeleken met de indirecte hydratatiemethode krijgt de directe hydratatiemethode steeds meer de voorkeur in industriële toepassingen. Deze methode maakt gebruik van een vaste zure katalysator om ethyleen direct met water te laten reageren om tegelijkertijd ethanol en ether te genereren. De chemische reactieformule is: CH2=CH2 H2O → CH3CH2OH. De voordelen van deze methode zijn dat de bedrijfsomstandigheden relatief eenvoudig zijn, de apparatuur minder corrosief is en de conversiesnelheid van ethyleen hoog is. Bovendien kan de directe hydratatiemethode volledig gebruik maken van ethyleen, een rijke grondstof, en vertoont het goede economische voordelen en duurzaamheid, zodat het brede perspectieven heeft voor toekomstige industriële toepassingen.

Naast de bovengenoemde twee methoden is de waterverliesreactie tussen alcoholmoleculen ook een belangrijke manier om ethers (inclusief alcoholethers) te bereiden. Deze methode maakt gewoonlijk gebruik van geconcentreerd zwavelzuur of aluminiumoxide als katalysator om etherverbindingen te genereren via de dehydratatiereactie tussen alcoholmoleculen. Bij het bereiden van diethylether kan dit bijvoorbeeld worden bereikt door de waterverliesreactie tussen ethanolmoleculen. Het voordeel van deze methode is dat de grondstoffen gemakkelijk verkrijgbaar zijn en de reactieomstandigheden relatief mild zijn. Sommige bijproducten, zoals olefinen, kunnen echter tijdens de reactie worden geproduceerd, dus nauwkeurige controle van de reactieomstandigheden is bijzonder belangrijk om de zuiverheid van het eindproduct te garanderen.