Pereeterifikasiyalash reaksiyalari mexanizmi

Pereeterifikasiyalash reaksiyalari mexanizmi
Trigliseriddan siqib chiqarilgan yog’ kislota qoldig’i alkogolyatni spirt
qoldig’i bilan reaksiya davomida murakkab efir – metil efiri, etil efirlarini hosil
qiladi.
Natriy gliserat NaOH va gliserinli trigliseridlarni o’zaro ta’sirlashuvidan ham
hosil bo’ladi. Ayni vaqtda ma’lum miqdordagi monogliseridlar quyidagi sxema
bo’yicha hosil bo’ladi.
276
Pereeterifikasiya reaksiyasi mexanizmi murakkab efirning karbonil gruppasi
C=O bilan di – va monogliseridlarning spirt gruppalarini o’zaro ta’sirlashuvidan
iborat:
Sxema bo’yicha hosil bo’layotgan gliserat qaytadan trigliseridlar bilan
ta’sirlashadi va hokazo. Demak, pereeterifikasiya uchun trigliserid tarkibida ma’lum
miqdorda monogliseridlar bo’lish lozim ekan.
Pereeterifikasiyalovchi katalizatorlar ishqoriy va kislotali muhitga ega
bo’ladi.
277
Pereeterifikasiya prosessi asosan past temperaturada olib boriladi. Past
temperaturada trigliseridlar tarkibidagi yog’ kislotalarining o’rin almashishi, qayta
gruppalanishi qiyin bo’ladi. Shuning uchun, bu prosessni katalizatorlar yordamida
olib boriladi. Pereeterifikasiya uchun maxsus katalizatorlarning bir necha xil turlari
– kislotalar, asoslar, tuzlar, metallar kashf etilgan.
Katalizatorlik vazifasini bajaruvchi kislotalardan – sirka kislotasi, mineral
kislotalar, benzosul’fon va asetosul’fon, - toluolsul’fon va fosfornomolibden
kislotalari, ftorli bor va boshqalardir.
Asos va tuzlardan – gidridlar, karbonatlar, qo’rg’oshin gidroksidi, mis oksidi,
rux, kadmiy, rux va litiy gidroksidi, kal’siy, magniy va stronsiy, alyumin izopropilati
va xlorli alyumin, natriy va kalsiy gidroksidi, ammoniy alkogalyati va natriy
trifenilmetili, kal’siy steorati va asetati, alkilftotitanat va boshqalar katalizatorlik
vazifasini bajaradi.
Metallardan – nikel’, rux, qo’rg’oshin, kadmiy, ishqoriy yer metallari va
ularning qotishmalari katalizator sifatida ishlatiladi.
Bu qayd etilgan katalizatorlardan pereeterifikasiya prosessi uchun yeng aktivi
va texnologik prosess uchun qulayi natriyning alkogolyatlari va kaliy-natriy
qotishmasi bo’lib, boshqa katalizatorlarga nisbatan yog’ kislotalari radikallarini
qayta gruppalanishini ko’proq tezlashtiradi.
Pereeterifikasiya prosessida katalizatorlarning aktivligi, agar prosess
yo’llangan bo’lsa, yog’ kislotalarining taqsimlanishi statik tenglikka kelguncha
davom etishi bilan ayniqsa, yullangan pereeterifikasiyada yog’ tarkibidagi to’yingan
gliseridlarning prosess davomida trigliseridlar tashkil qilib, krisstallanishi bilan
aniqlanadi.
Shuning uchun katalitik muhitga beriladigan katalizatorning miqdori uning
aktivligiga bog’liq bo’ladi.
Natriy alkogolyatlaridan – natriy etiladi va metilati yeng aktiv katalizatorlar
hisoblanadi, bular pereeterifikasiya prosessi past temperaturada olib borilsa ham,
yog’ kislotalari radikallarini qayta gruppalanishini tezlashtiradi. Bu katalizatorlar
ishtirok etgan reaksion mihitda yog’ning ranggi o’zgarmaydi, hamda to’yingan
278
trigliseridlarning kristallanishini ta’minlaydi. Ayniqsa, bu katalizatorlardan – natriy
metilati metil spirtidagi eritma holatida ham ksiloldagi suspenziya metilati reaksion
muxitga berilgan vaqtda metaksil gruppasiga teng miqdorda metil efiri hosil bo’lib,
u pereeterifikasiya qilingan yog’ni dezodorasiya qilish jarayonida to’la yo’q bo’lib
ketadi.
Natriy alkogolyatlarini har xil molekulyar og’irlikka ega bo’lgan spirtlarda
tayyorlash mumkin. Alkogolyatlar qanchalik yuqori molekulalikspirlarda
tayyorlansa, shunchalik kam efir hosil bo’ladi, pereeterifikasiya prosessi qulay
sharoitda o’tadi. Ayniqsa, butel spirtidan tayyorlangan alkogolyat ishtirokida olib
borilgan pereeterifikasiyada efir yuq darajada bo’ladi.
Natriy alkogolyatlari asosan 3 xil metod bilan olinishi mumkin. Bular natriy
metalini apsolyut spirtda eritib olinadi. Natriy metalining absolyut spirt bilan ta’siri
ekzotermik reaksiya bulib, reaksiya vaqtida vodorod ajralib chiqadi. Ajralib
chiqayotgan vodorod miqdori va issiqligi kam bo’lib, yong’in bo’lmaydi. Bunday
alkogolyatlarning spirtli eritmasini tayyorlash oson, ajralib chiqayotgan vodorod
natriyli alkogolyat muxitini havo ta’siridan muhofaza qiladi. Tayyorlangan natriy
alkogolyati uy temperaturasigacha sovitilgandan keyin pereeterifikasiya prosessida
ishlatiladi.
Bunday
katalizator
past
temperaturada
olib
boriladigan
pereeterifiaksiyada eng aktiv katalizator hisoblanadi.
Alkogolyatlarning 15-20% li spirtli eritmasini sanoatda ishlatish, ko’p spirt
talab qilgani uchun, ularni poroshok holida ishlatish qulayroq hisoblanadi.
Poroshok holidagi alkogolyatlar olish uchun natriyning absolyut spirtdagi
eritmasi vakuum yo’liga ulangan Vyurs kolbasiga solinib, suv hammomida reaksiya
muhitidagi spirt haydaladi. Spirt haydab bo’lingandan keyin, qolgan moddani 10-
15mm simob ustunili vakuum ostida 1 soat davomida quritiladi. Quritib
bo’lingandan keyin massa kolbadan olinib, maydalanadi. Bu massa
maydalanayotganda va undan keyin pereeterifikasiya uchun ishlatilgunga qadar
imkoniyat boricha havosiz muhitda saqlanishi kerak. Aks holda olingan
alkogolyatlar havo bilan reaksiyaga kirib parchalanadi va katalizatorlik xossasini
yo’qotadi. Natriy metali bilan absolyut spirtlardan alkogolyatlar tayyorlashda
279
ehtiyotlik chorasini ko’rish kerak, chunki natriy metali portlovchi modda bo’lib,
ma’lum sharoitda namlik ta’sirida portlashi mumkin.
Ishqoriy muhitga ega katalizatorlar di- va monogliseriddagi spirtli gruppaning
kislorodini manfiy zaryadini aktivligini oshiradi. Kaliy, natriy, natriy-kaliyli
qotishma, metilat va etilat natriy kiradi.
Ular yog’larni past haroratda (0-130ºC) da ham pereeterifikasiya prosessini
anchagina tezlashtiradi. Trigliseridlar bilan “Reaksiyaga kirishuvchi mono va
digliserat natriy”ni hosil qiladi.
Masalan: Metilat natriyning reaksiyaga kirishuvchi quyidagi tenglamaga
muvofiq bo’ladi.
CH
2
OCR
1
CH
2
OCOR
1
CHCOR
2
+ CH
3
ONa
CHOCOR
2
+R
3
COOCH
3
Natriy metilati
kislotani metil
efiri
CH
2
OCOR
2
trigliserid
CH
2
ONa →natriy gliserati
So’ngra gliserat natriy yuqorida ko’rsatilgan pereeterifikasiya sxemasi
bo’yicha trigliserid bilan bog’lanadi.
Haqiqatda ham, amaliyotda alkogolyat natriyning yog’ga tarqalishi bilan
pereeterifikasiya jarayoni kuzatilmaydi yoki juda sekinlik bilan boradi.
Bu induksion davrda alkogolyatning trigliserid bilan bog’lanib gliserat
natriyni hosil qilishi sodir bo’ladi.
Pereeterifikasiya jarayoni uzluksiz yoki davriy uslubda olib boriladi. U
quyidagi bosqichlardan tashkil topadi.
Yog’ va moylarni dozalash, aralashtirish, isitish va yog’ kislotalarini
neytrallash.
- rafinatsiyalangan moy aralashmasini qiritish;
- katalizator bilan aralashtirib 80-90 ºC da 0.5-1 soat pereeterifikasiyalash
(katalizator sarfi:) 0.9-1.4kg/1t moy
- katalizatorni dezaktivasiyasi
280
- tayyor mahsulotni yuvish va quritish
dezaktivasiya jarayoni ortiqcha katalizator va gliserat natriyni suv bilan
parchalab, ajratishdan iborat. Bir vaqtning o’zida moy sovundan yuviladi. U
katalizator va erkin yog’ kislotalarini o’zaro ta’siri natijasida hosil bo’ladi.
|