TY - JOUR

T1 - Фазовое равновесие в системах трет-бутанол – метил-трет-бутиловый эфир с глубокими эвтектическими растворителями на основе хлорида холина

AU - Самаров, Артемий Андреевич

AU - Володина, Наталья Юрьевна

AU - Приходько, Игорь Владимирович

AU - Тойкка, Александр Матвеевич

PY - 2026/3/5

Y1 - 2026/3/5

N2 - Цели. Разделение смеси метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) и трет-бутанола или трет-бутилового спирта (ТБС) представляет собой актуальную задачу химической технологии из-за ограниченных исследований в этой области по сравнению со смесью МТБЭ–метанол. Целью данной работы является оценка возможности и эффективности использования глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) на основе хлорида холина в качестве «зеленых» экстрагентов для разделения смеси МТБЭ–ТБС методом жидкостно-жидкостной экстракции (ЖЖЭ).Методы. ГЭР были приготовлены методом смешения и нагревания акцептора водородной связи с соответствующими донорами водородной связи в определенных молярных соотношениях. Экспериментально изучено фазовое равновесие жидкость–жидкость в четырех трехкомпонентных системах, содержащих МТБЭ, ТБС и ГЭР на основе хлорида холина в сочетании с малоновой кислотой (1 : 1), глутаровой кислотой (1 : 1), мочевиной (1 : 2) и глицерином (1 : 2). Эксперименты проведены при температурах 293.15 и 315.15 K и атмосферном давлении. Определены составы равновесных жидких фаз методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса 1Н (500 МГц, диметилсульфоксид-d6).Результаты. На основе экспериментальных данных рассчитаны ключевые параметры экстракции: коэффициенты распределения для ТБС и селективность разделения МТБЭ–ТБС для каждого из исследованных ГЭР. Проведен сравнительный анализ экстракционной способности исследуемых ГЭР по отношению к разделяемым компонентам. Экспериментальные данные по фазовому равновесию подтверждают принципиальную возможность использования исследованных ГЭР на основе хлорида холина в качестве экстрагентов для разделения смеси МТБЭ–ТБС. Рассчитанные значения селективности и коэффициентов распределения позволяют оценить относительную эффективность различных доноров водородной связи в составе ГЭР для данной задачи разделения. Сравнительный анализ экстракционной способности ГЭР показал сильную зависимость селективности от природы донора водородной связи и ее незначительную зависимость от температуры. Наибольшие значения селективности наблюдались для ГЭР на основе систем хлорида холина с глицерином (1 : 2) и хлорида холина с мочевиной (1 : 2).Выводы. Экспериментально подтверждена возможность использования ГЭР на основе хлорида холина в комбинации с малоновой кислотой, глутаровой кислотой, мочевиной и глицерином в качестве эффективных экстрагентов для разделения смеси МТБЭ–ТБС методом ЖЖЭ. Рассчитанные коэффициенты распределения и селективности позволили количественно оценить и сравнить эффективность различных ГЭР для данной задачи, выявив наиболее перспективные составы. Полученные результаты представляют собой необходимую основу для дальнейшей разработки и оптимизации процесса ЖЖЭ МТБЭ и ТБС с использованием перспективных «зеленых» растворителей.

AB - Цели. Разделение смеси метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) и трет-бутанола или трет-бутилового спирта (ТБС) представляет собой актуальную задачу химической технологии из-за ограниченных исследований в этой области по сравнению со смесью МТБЭ–метанол. Целью данной работы является оценка возможности и эффективности использования глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) на основе хлорида холина в качестве «зеленых» экстрагентов для разделения смеси МТБЭ–ТБС методом жидкостно-жидкостной экстракции (ЖЖЭ).Методы. ГЭР были приготовлены методом смешения и нагревания акцептора водородной связи с соответствующими донорами водородной связи в определенных молярных соотношениях. Экспериментально изучено фазовое равновесие жидкость–жидкость в четырех трехкомпонентных системах, содержащих МТБЭ, ТБС и ГЭР на основе хлорида холина в сочетании с малоновой кислотой (1 : 1), глутаровой кислотой (1 : 1), мочевиной (1 : 2) и глицерином (1 : 2). Эксперименты проведены при температурах 293.15 и 315.15 K и атмосферном давлении. Определены составы равновесных жидких фаз методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса 1Н (500 МГц, диметилсульфоксид-d6).Результаты. На основе экспериментальных данных рассчитаны ключевые параметры экстракции: коэффициенты распределения для ТБС и селективность разделения МТБЭ–ТБС для каждого из исследованных ГЭР. Проведен сравнительный анализ экстракционной способности исследуемых ГЭР по отношению к разделяемым компонентам. Экспериментальные данные по фазовому равновесию подтверждают принципиальную возможность использования исследованных ГЭР на основе хлорида холина в качестве экстрагентов для разделения смеси МТБЭ–ТБС. Рассчитанные значения селективности и коэффициентов распределения позволяют оценить относительную эффективность различных доноров водородной связи в составе ГЭР для данной задачи разделения. Сравнительный анализ экстракционной способности ГЭР показал сильную зависимость селективности от природы донора водородной связи и ее незначительную зависимость от температуры. Наибольшие значения селективности наблюдались для ГЭР на основе систем хлорида холина с глицерином (1 : 2) и хлорида холина с мочевиной (1 : 2).Выводы. Экспериментально подтверждена возможность использования ГЭР на основе хлорида холина в комбинации с малоновой кислотой, глутаровой кислотой, мочевиной и глицерином в качестве эффективных экстрагентов для разделения смеси МТБЭ–ТБС методом ЖЖЭ. Рассчитанные коэффициенты распределения и селективности позволили количественно оценить и сравнить эффективность различных ГЭР для данной задачи, выявив наиболее перспективные составы. Полученные результаты представляют собой необходимую основу для дальнейшей разработки и оптимизации процесса ЖЖЭ МТБЭ и ТБС с использованием перспективных «зеленых» растворителей.

UR - https://elibrary.ru/UBVFQV

U2 - 10.32362/2410-6593-2026-21-1-7-17

DO - 10.32362/2410-6593-2026-21-1-7-17

M3 - статья

VL - 21

SP - 7

EP - 17

JO - Tonkie Khimicheskie Tekhnologii

JF - Tonkie Khimicheskie Tekhnologii

SN - 2410-6593

IS - 1

ER -