আপনি কিভাবে ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার প্রস্তুত করবেন?

ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার, মিথাইল অক্টানোয়েট নামেও পরিচিত, এটি একটি জৈব যৌগ যার CAS 111-11-5 এবং রাসায়নিক সূত্র C9H18O2। বর্ণহীন থেকে হালকা হলুদ স্বচ্ছ তরল। এই যৌগটিতে একটি শক্তিশালী ফল এবং সবুজ সুবাস রয়েছে, আম এবং স্ট্রবেরির মিশ্র সুবাসের মতো। জলে অত্যন্ত অদ্রবণীয়, জৈব দ্রাবক যেমন ইথানল, ইথার এবং তেলে দ্রবণীয়। এটি প্রাকৃতিকভাবে আইরিস দই, স্ট্রবেরি, আনারস, বরই এবং অন্যান্য প্রয়োজনীয় তেলে বিদ্যমান। চাইনিজ GB2760-2011 ফুড অ্যাডেটিভ ইউজ স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ী, এটি ভোজ্য মশলা ব্যবহার করার অনুমতি দেওয়া হয়।

(পণ্য লিঙ্ক: https://www.bloomtechz.com/ynthetic-রাসায়নিক/additive/caprylic-acid-মিথাইল-এস্টার-cas-111-11-5.html)

ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত জৈব যৌগ, যা বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে সংশ্লেষিত হতে পারে। নিম্নলিখিত কয়েকটি সাধারণ পদ্ধতি রয়েছে:
পদ্ধতি 1: অ্যাসিড অনুঘটক পদ্ধতি
অ্যাসিড ক্যাটালাইসিস ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মেটাল এস্টার প্রস্তুত করার জন্য একটি কার্যকর পদ্ধতি। নিম্নরূপ পদক্ষেপ:
প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ:
RCOOH+CH3OH → RCOOCH3+H2O
তাদের মধ্যে, RCOOH octanoic অ্যাসিড প্রতিনিধিত্ব করে, এবং RCOOCH3 লক্ষ্য পণ্য ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার প্রতিনিধিত্ব করে।
এই বিক্রিয়ার সারমর্ম হল ইস্টারিফিকেশন, যা ঘটে যখন অক্টানোয়িক অ্যাসিড এবং মিথানল সালফিউরিক অ্যাসিডের অনুঘটকের অধীনে ইস্টারিফিকেশন বিক্রিয়া করে, ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার এবং জল তৈরি করে। সালফিউরিক অ্যাসিডের কাজ হল বিক্রিয়ার হারকে ত্বরান্বিত করা এবং প্রতিক্রিয়ার অগ্রগতি প্রচার করা।
1. বিক্রিয়ক প্রস্তুত করুন
প্রথমত, দুটি বিক্রিয়ক প্রস্তুত করুন, অক্টানোয়িক অ্যাসিড এবং মিথানল। ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড ক্রয় বা স্ব-সংশ্লেষণের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে, যখন মিথানল পরীক্ষাগার থেকে পাওয়া যেতে পারে।
2. মিশ্র বিক্রিয়াক
একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে অক্টানোয়িক অ্যাসিড এবং মিথানল মিশ্রিত করুন এবং অনুঘটক হিসাবে উপযুক্ত পরিমাণে সালফিউরিক অ্যাসিড যোগ করুন। মিথানলের সাথে অক্টানোয়িক অ্যাসিডের মোলার অনুপাত সাধারণত 1:1৷{2}}.3, এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের পরিমাণ মোট বিক্রিয়াকের 1% -3%৷
3. উত্তাপের প্রতিক্রিয়া
মিশ্র বিক্রিয়কগুলিকে চুল্লিতে রাখুন এবং গরম করা শুরু করুন। প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা সাধারণত 100-150 ডিগ্রির মধ্যে থাকে এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে সামঞ্জস্য করা যায়। প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে এগিয়ে যায় তা নিশ্চিত করার জন্য ক্রমাগত আলোড়ন প্রয়োজন।
4. পণ্য পৃথকীকরণ
প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে, পণ্যটি পাতন দ্বারা পৃথক করা হয়। প্রথমত, চুল্লিতে মিশ্রণটিকে ফুটন্ত বিন্দুতে গরম করুন এবং তারপরে ফুটানোর সময় উত্পন্ন বাষ্প সংগ্রহ করুন। কনডেনসারের মাধ্যমে ঠান্ডা হওয়ার পরে, বাষ্প তরল হয়ে যায় এবং আরও লক্ষ্য পণ্য ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মেটাল এস্টারকে আলাদা করে।

পদ্ধতি 2: এস্টার বিনিময় পদ্ধতি
এস্টার এক্সচেঞ্জ পদ্ধতি ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার সংশ্লেষণের জন্য একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি। এই পদ্ধতিটি ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার উৎপন্ন করতে মিথানলের সাথে অক্টানোয়িক অ্যাসিড এস্টার বিক্রিয়া করার জন্য এস্টার বিনিময় প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করে। এই প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি অনুঘটকের উপস্থিতি প্রয়োজন, সাধারণত অনুঘটক হিসাবে সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড বা পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইড ব্যবহার করা হয়। প্রতিক্রিয়ার তাপমাত্রা 50-70 ডিগ্রির মধ্যে, এবং প্রতিক্রিয়ার সময় অপেক্ষাকৃত দীর্ঘ, সাধারণত 12-24 ঘন্টা প্রতিক্রিয়ার প্রয়োজন হয়।
প্রতিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ:
RCOOH+CH3OH ⇌ RCOOCH3+H2O
তাদের মধ্যে, RCOOH octanoic অ্যাসিড প্রতিনিধিত্ব করে, এবং RCOOCH3 লক্ষ্য পণ্য ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টার প্রতিনিধিত্ব করে।
বিক্রিয়ার সময়, অক্টানোয়িক অ্যাসিড এবং মিথানল এস্টার বিনিময় প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড ধাতব এস্টার এবং জল তৈরি করে। একটি অনুঘটকের কাজ হল প্রতিক্রিয়া হারকে ত্বরান্বিত করা এবং প্রতিক্রিয়ার অগ্রগতি প্রচার করা।
নির্দিষ্ট পদক্ষেপ নিম্নরূপ:
1. বিক্রিয়ক প্রস্তুত করুন:
প্রথমত, দুটি বিক্রিয়ক, অক্টানোয়িক অ্যাসিড এবং মিথানল, প্রস্তুত করতে হবে। ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড ক্রয় বা স্ব-সংশ্লেষণের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে, যখন মিথানল পরীক্ষাগার থেকে পাওয়া যেতে পারে।
2. বিক্রিয়া মিশ্রণের প্রস্তুতি:
একটি বিক্রিয়া মিশ্রণ প্রস্তুত করতে একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে অক্টানোয়িক অ্যাসিড এবং মিথানল মিশ্রিত করুন। সাধারণত, মিথানলের সাথে অক্টানোয়িক অ্যাসিডের মোলার অনুপাত হয় 1:1৷{2}}.3৷
3. অনুঘটক যোগ করুন:
প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে যথাযথ পরিমাণে এস্টার এক্সচেঞ্জ অনুঘটক যোগ করুন, সাধারণত ব্যবহৃত অনুঘটকের মধ্যে সালফেট, ক্ষারীয় ধাতব অ্যালকোক্সাইড ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত থাকে। অনুঘটক এস্টার বিনিময় প্রতিক্রিয়ার অগ্রগতি প্রচার করতে পারে।
4. প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া:
বিক্রিয়ার মিশ্রণটি চুল্লিতে রাখুন এবং এটি গরম করুন। প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা সাধারণত 120-180 ডিগ্রির মধ্যে থাকে এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে সামঞ্জস্য করা যায়। প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রতিক্রিয়ার অগ্রগতি প্রচারের জন্য পর্যাপ্ত আলোড়ন প্রয়োজন।
5. প্রতিক্রিয়া সময়:
প্রতিক্রিয়ার অবস্থা এবং লক্ষ্য পণ্যের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে প্রতিক্রিয়ার সময় পরিবর্তিত হতে পারে। সাধারণত, প্রতিক্রিয়ার সময় কয়েক ঘন্টা থেকে কয়েক দশ ঘন্টার মধ্যে থাকে।
6. বিচ্ছেদ পণ্য:
প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে, লক্ষ্য পণ্য ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড ধাতু এস্টার প্রাপ্ত করার জন্য প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটি আলাদা করা প্রয়োজন। পাতন সাধারণত পৃথকীকরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রথমত, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটিকে ফুটন্ত বিন্দুতে গরম করুন, তারপর একটি কনডেন্সারের মাধ্যমে বাষ্পটিকে তরল অবস্থায় ঠান্ডা করুন, পণ্যটি সংগ্রহ করুন এবং বিশুদ্ধ করুন।

পদ্ধতি 3: Acyl ক্লোরাইড পদ্ধতি
1. অ্যাসিল ক্লোরাইডের প্রস্তুতি
ধাপ:
(1) সালফক্সাইড ক্লোরাইডের উপযুক্ত পরিমাণের সাথে অক্টানোয়িক অ্যাসিড মেশান এবং উপযুক্ত পরিমাণে অনুঘটক যেমন পাইরিডিন বা ট্রাইথাইলামাইন যোগ করুন।
(2) বিক্রিয়া তাপমাত্রা স্থির রেখে মিশ্রণটিকে কম তাপমাত্রায় (সাধারণত 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের কাছাকাছি) নাড়ুন।
(3) একটি নির্দিষ্ট সময়ের পরে (সাধারণত কয়েক ঘন্টা), প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি পাতলা স্তর ক্রোমাটোগ্রাফি (TLC) দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।
(4) প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, অবশিষ্ট সালফক্সাইড ক্লোরাইড এবং অন্যান্য উদ্বায়ী অমেধ্য পাতন এবং অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা অপসারণ করা যেতে পারে।
(5) প্রাপ্ত অশোধিত পণ্য কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি এবং বিশুদ্ধ অক্টাইল ক্লোরাইড প্রাপ্ত করার অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা বিশুদ্ধ করা যেতে পারে।
রাসায়নিক সমীকরণ:
RCOOH+SOCl2 → RCOCl+SO2+HCl
তাদের মধ্যে, R অক্টানোয়িক অ্যাসিড গ্রুপের প্রতিনিধিত্ব করে।
2. Esterification প্রতিক্রিয়া
ধাপ:
(1) সঠিক পরিমাণে মিথানলের সাথে বিশুদ্ধ অক্টাইল ক্লোরাইড মেশান এবং সালফিউরিক অ্যাসিড বা ফসফরিক অ্যাসিডের মতো উপযুক্ত পরিমাণে অ্যাসিড অনুঘটক যোগ করুন।
(2) বিক্রিয়া তাপমাত্রা স্থির রেখে মিশ্রণটিকে কম তাপমাত্রায় (সাধারণত 0 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের কাছাকাছি) নাড়ুন।
(3) কিছু সময়ের পরে (সাধারণত কয়েক ঘন্টা), প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া টিএলসি দ্বারা নিরীক্ষণ করা যেতে পারে।
(4) প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, অবশিষ্ট মিথানল এবং অন্যান্য উদ্বায়ী অমেধ্য পাতন এবং অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা অপসারণ করা যেতে পারে।
(5) প্রাপ্ত অশোধিত পণ্য কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি এবং বিশুদ্ধ ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড ধাতু এস্টার প্রাপ্ত করার জন্য অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা বিশুদ্ধ করা যেতে পারে।
রাসায়নিক সমীকরণ:
RCOCl+CH3OH → RCOOCH3+}HCl
প্রতিক্রিয়ার উপরোক্ত দুটি ধাপের মাধ্যমে, ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড ধাতব এস্টার পাওয়া যেতে পারে। সম্পূর্ণ সংশ্লেষণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা এবং সময় নিয়ন্ত্রণ করার পাশাপাশি পণ্যের বিশুদ্ধতা এবং ফলন নিশ্চিত করতে শুষ্ক বিকারক এবং দ্রাবকগুলির ব্যবহার নিশ্চিত করার দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত। উপরন্তু, বিক্রিয়ায় ক্ষয়কারী সালফক্সাইড ক্লোরাইড এবং মিথানল ব্যবহারের কারণে, কম তাপমাত্রায় কাজ করা এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী সরঞ্জাম ব্যবহার করা প্রয়োজন।

উপরের তিনটি পদ্ধতিই ক্যাপ্রিলিক অ্যাসিড মিথাইল এস্টারের সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে প্রতিটির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। অ্যাসিড অনুঘটক পদ্ধতি সহজ এবং সম্ভাব্য, কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রা এবং দীর্ঘ প্রতিক্রিয়া সময় প্রয়োজন; ester বিনিময় পদ্ধতি একটি দীর্ঘ প্রতিক্রিয়া সময় কিন্তু সহজ অপারেশন আছে; অ্যাসিল ক্লোরাইড নিয়মের জন্য অত্যন্ত বিষাক্ত সালফক্সাইড ক্লোরাইড ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা বিক্রিয়ায় অত্যন্ত বিপজ্জনক বিক্রিয়াকে জড়িত করে। অতএব, ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, নির্দিষ্ট পরিস্থিতি অনুসারে উপযুক্ত প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি বেছে নেওয়া প্রয়োজন।