Cumene: สารตั้งต้นสำคัญสำหรับการสังเคราะห์โพลีคาร์บอเนตและฟีนอล!
Cumeme (หรือ cumene) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีสูตรเคมี C₉H₁₂ และเป็นไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกชนิดหนึ่ง ตัวมันเองก็ดูธรรมดาเหมือนน้ำมันเบ็นซินทั่วไป แต่ความลับของ cumene อยู่ที่ศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงร่าง
cumene เกิดจากการทำปฏิกิริยา benzne และ propene ในกระบวนการที่เรียกว่า Friedel-Crafts alkylation ซึ่งเป็นเหมือนการต่อพาร์ต lego ของโมเลกุล โดย benzne จะเป็นฐานหลักและ propene เข้ามาต่อเป็นแขนง
หลังจากเกิด cumene แล้ว สารนี้จะถูกนำไปใช้ในการผลิตโพลีคาร์บอเนต (PC) ซึ่งเป็นพลาสติกชนิดที่แข็งแรง ทนทาน และมีคุณสมบัติโปร่งใสสูง เหมาะสำหรับการทำหลอดไฟ เลนส์แว่นตา และชิ้นส่วนต่างๆ ในอุตสาหกรรมยานยนต์
นอกจาก PC แล้ว cumene ยังถูกนำไปผลิตฟีนอล (phenol) ซึ่งเป็นสารเคมีสำคัญที่ใช้ในกระบวนการผลิต aspirin, epoxy resins, nylon และ phenolic resins เรียกได้ว่า cumene เป็นตัวพ่อของอุตสาหกรรมเคมีเลยทีเดียว!
**คุณสมบัติของ Cumene: **
cumene เป็นของเหลวใสไม่มีสีที่มีกลิ่นคล้ายโทลูอีน ซึ่งเป็นสารที่คล้ายกัน แต่ค่อนข้างระเหยง่ายกว่า ตารางด้านล่างแสดงคุณสมบัติสำคัญของ cumene
| คุณสมบัติ | ค่า |
|---|---|
| จุดเดือด ( °C) | 152 |
| จุดหลอมเหลว ( °C) | -78 |
| ความหนาแน่น ( g/mL ) | 0.86 |
| ค่า pH | - |
**การผลิต Cumene: **
Cumene ถูกผลิตจากปฏิกิริยา Friedel-Crafts alkylation ระหว่าง benzene และ propene โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาเป็น aluminum chloride (AlCl₃)
- ปฏิกิริยanama: Propene จะทำปฏิกิริยากับ AlCl₃ เพื่อสร้าง carbocation ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่มีประจุบวก
- การโจมตี: Carbocation ที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยากับ benzene (ซึ่งมีอิเล็กตรอน π) ทำให้เกิด cumene
กระบวนการผลิต Cumene
| ขั้นตอน | คำอธิบาย |
|---|---|
| การเตรียม: | Benzene และ propene ถูกผสมกันในอัตราส่วนที่เหมาะสม |
| การเติมตัวเร่งปฏิกิริยา | Aluminum chloride (AlCl₃) จะถูกเติมลงไปเพื่อเร่งปฏิกิริยา |
| ปฏิกิริยา alkylation | Benzene และ propene ทำปฏิกิริยาในสภาวะอุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม |
| การแยก cumene | Cumene ถูกแยกออกจากผลิตภัณฑ์อื่นๆ โดยใช้เทคนิคการกลั่น |
**การประยุกต์ใช้ Cumene: **
Cumene เป็นสารตั้งต้นสำคัญสำหรับการผลิต 2 สารเคมีหลัก:
- Phenol: Cumene ถูกออกซิไดซ์ (oxidation) เพื่อสร้าง cumene hydroperoxide ซึ่งถูกสลายให้เป็น phenol และ acetone
- Polycarbonate: Cumene ถูกแปลงเป็น phenol และต่อมาใช้ในการสังเคราะห์ polycarbonate
ความปลอดภัยของ Cumene:
Cumene เป็นสารเคมีที่มีระดับความเป็นพิษ (toxicity) ปานกลาง และสามารถระคายเคืองต่อผิวหนังและดวงตา
- การสัมผัส: ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัส cumene โดยตรง
- การสูดดม: ควรสวมหน้ากากป้องกันเมื่อทำงานในพื้นที่ที่มี cumene
- การจัดเก็บ: Cumene ควรเก็บไว้ในภาชนะที่ปิดสนิท และในสถานที่ที่มีอากาศถ่ายเท
**อนาคตของ Cumene: **
Cumene มีแนวโน้มที่จะยังคงเป็นสารตั้งต้นที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเคมี เนื่องจากความต้องการ phenol และ polycarbonate ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน