ترت-بوتیل هیدروپراکسید

ترت-بوتیل هیدروپراکسید  یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب‌کم ۶۴۱۰ است. شکل ظاهری این ترکیب، مایع بی‌رنگ است.

 معرفی 
ترت‌بوتیل هیدروپراکسید (Tert-Butyl Hydroperoxide یا TBHP) یک پراکسید آلی با فرمول مولکولی C4H10O2 است که به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اکسیدکننده‌ها و آغازگرهای رادیکالی در شیمی آلی و فرایندهای صنعتی به‌کار می‌رود.  این ماده معمولاً به‌صورت محلول ۷۰٪ در آب یا حلال‌های هیدروکربنی عرضه می‌شود و به دلیل پایداری نسبی، جایگاه مهمی در سنتز آلی، اکسایش انتخابی و فرایندهای پلیمریزاسیون دارد.  TBHP در صنعت پتروشیمی نیز به‌عنوان ماده واسطه در تولید اپوکسید پروپیلن، رزین‌های گرماسخت و برخی پراکسیدهای آلی پایدار استفاده می‌شود.

 خواص فیزیکی و شیمیایی 
ترت‌بوتیل هیدروپراکسید دارای ویژگی‌های کمی و فیزیکی زیر است که در منابع معتبر گزارش شده‌اند:

 جرم مولی: 90.12 g/mol
 چگالی (محلول ۷۰٪): حدود 0.94 g/cm³
 نقطه جوش (۱۰۱ kPa): حدود 80–82 درجه سانتی‌گراد
 نقطه اشتعال: 38 درجه سانتی‌گراد
 فشار بخار: حدود 26 میلی‌بار در 25 درجه سانتی‌گراد
 دمای خودتجزیه‌ای (SADT): حدود 80–90 درجه سانتی‌گراد
 ضریب شکست: 1.396 (محلول غلیظ)
 حلالیت: مخلوط‌پذیر با آب، الکل‌ها و اغلب حلال‌های قطبی

این داده‌ها پایه ارزیابی ریسک و طراحی فرایندهای صنعتیِ مرتبط با پراکسیدهای آلی هستند.

 تاریخچه و تولید صنعتی 
فرایند صنعتی TBHP نخستین‌بار در دهه ۱۹۵۰ توسعه یافت و از اکسایش کاتالیزوری ایزوبوتان با اکسیژن هوا در دما و فشار کنترل‌شده به‌دست می‌آید.  محصول جانبی مهم این واکنش، ترت‌بوتانول است که خود در تولید MTBE، سوخت‌های اکسیژن‌دار و مواد شیمیایی واسط کاربرد دارد.

 مکانیزم واکنش‌ها 
TBHP در واکنش‌های رادیکالی با مکانیزم homolytic cleavage تجزیه شده و رادیکال‌های زیر را آزاد می‌کند:

 •OH
 tert-butoxy•

این رادیکال‌ها واکنش‌های اکسایش زیر را تسهیل می‌کنند:

 اکسایش الکل‌های نوع دوم به کتون
 اپوکسیداسیون آلکن‌ها (کاتالیزور Ti و Mo)
 واکنش Baeyer–Villiger
 اکسایش سولفیدها به سولفوکسید
 تولید اپوکسید پروپیلن به روش Halcon

 پایداری و تجزیه 
TBHP مانند همه پراکسیدهای آلی به دما، نور و فلزات واسطه حساس است.  نکات کلیدی:

 در دمای بالای ۸۰ درجه سانتی‌گراد تجزیه شتاب‌دار دارد (Self-accelerating decomposition)
 در تماس با آهن، مس و یون‌های Co و Mn سرعت تجزیه افزایش می‌یابد
 در محیط‌های اسیدی و بازی قوی ناپایدار است
 محصولات تجزیه شامل: ایزوبوتان، استون و دی‌ترت‌بوتیل پراکسید

 ایمنی و طبقه‌بندی GHS 
TBHP یک ماده شیمیایی خطرناک و قابل‌اشتعال است و در طبقه‌بندی جهانی مواد خطر (GHS) دارای موارد زیر است:

 کدهای خطر (H-Statements) 

 H242 — خطر آتش‌گیری در اثر گرم‌شدن
 H302 — زیان‌آور در صورت بلع
 H314 — ایجاد سوختگی پوستی و چشمی
 H332 — زیان‌آور در صورت استنشاق

 کدهای احتیاط (P-Statements) 

 P210 — دور از گرما نگهداری شود
 P280 — استفاده از تجهیزات حفاظت فردی
 P305+P351 — شست‌وشوی چشم با آب فراوان

 طبقه‌بندی حمل‌ونقل 

 شماره UN: UN 3109 (محلول پایدارشده)
 کلاس خطر: 5.2 (Organic Peroxides)

 سمیت و اثرات زیستی 
TBHP دارای سمیت نسبی و اثرات تحریک‌کننده است:

 LD50 خوراکی (موش): حدود 470 mg/kg
 اثرات: تحریک شدید پوست و قرنیه، سوزش تنفسی، سردرد
 زیست‌تخریب‌پذیری: کم
 خطر برای آبزیان: متوسط

 کاربردها 
کاربردهای مهم TBHP در شیمی و صنعت عبارت‌اند از:

 اکسایش انتخابی الکل‌ها
 اپوکسیداسیون آلکن‌ها (روش Halcon)
 تولید اپوکسید پروپیلن
 سنتز رزین‌های گرماسخت
 آغازگر پلیمریزاسیون در رزین‌های وینیل استر

 مشتقات 
ترت‌بوتیل هیدروپراکسید دارای مشتقات متعددی است که از طریق واکنش‌های پراکسیدی و استریفیکاسیون به‌دست می‌آیند. یکی از مهم‌ترین مشتقات آن ترت بوتیل پروکسی بنزوات (TBPB) است که در صنایع رزین، پلی‌استر غیراشباع و آغازگرهای پلیمریزاسیون کاربرد گسترده‌ای دارد.

مطابق گزارش‌های فنی منتشرشده در منابع تخصصی فارسی، TBPB و سایر مشتقات TBHP به دلیل پایداری نسبی در شرایط فرایندی، بازده مناسب در آزادسازی رادیکال و قابلیت کنترل تجزیه، در صنایع شیمی آلی جایگاه مهمی دارند. این مشتقات در آغازگرهای صنعتی، سنتزهای اکسایشی و تولید رزین‌های گرماسخت به‌کار می‌روند و رفتار حرارتی و سینتیکی آن‌ها به‌طور جامع بررسی شده‌است.

 تولید، خالص‌سازی و پسماند 
فرایندهای صنعتی از برج‌های تقطیر و حلال‌های پایدارکننده برای خالص‌سازی TBHP استفاده می‌کنند.  پسماندهای TBHP باید با عوامل کاهنده ملایم خنثی شوند و ورود آن‌ها به محیط‌زیست محدود است.

 جستارهای وابسته 

 پراکسیدهای آلی
 دی‌ترت‌بوتیل پراکسید
 آغازگرهای پلیمریزاسیون
 اپوکسیداسیون
 ایمنی مواد خطرناک
 TBPB
 TBPO

 جستارهای وابسته 
ترکیب شیمیایی
نام‌گذاری اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی

 منابع 

رده:اکسیدکننده‌ها
رده:پراکسیدهای آلی
رده:ترکیبات ترت بوتیل
رده:واکنشگرهای شیمی آلی
رده:هیدروپراکسیدها