1. Kimyasal Kimlik:

İsim: Oktadekandioik asit

CAS Numarası: 871-70-5

Moleküler Formül: C18H34O4

IUPAC Adı: Oktadekandioik asit

Diğer isimler: 1,18-Oktadekandioik asit, C18 diasit

2. Fiziksel ve Kimyasal Özellikler:

Görünüş: Beyaz kristal katı

Moleküler Ağırlık: 314,46 g/mol

Erime Noktası: 123-124°C

Kaynama Noktası: 250°C (4 mmHg'de)

Çözünürlük: Suda az çözünür, organik çözücülerde çözünür

3. Uygulamalar

1) Polimer Üretimi

Poliamidler ve polyesterler, farklı süreçlerle üretilen iki farklı polimer sınıfıdır.

ODDA, yüksek performanslı poliamidlerin ve polyesterlerin sentezinde yaygın olarak kullanılan bir monomerdir. ODDA'nın alifatik zinciri, elde edilen polimerlere gelişmiş esneklik, esneklik ve kimyasal ve termal direnç kazandırır. Spesifik uygulamalar şunları içerir:

Mühendislik plastikleri: Bu malzeme otomotiv, elektrik ve elektronik endüstrilerinde yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılık ve direnç göstermesi gereken bileşenlerin imalatı için kullanılmaktadır.

Lifler: Bu polimerler, mukavemet ve elastikiyet kombinasyonları nedeniyle tekstil ve endüstriyel kumaşların üretiminde kullanılmaktadır.

Filmler: Bu malzemeler, dayanıklılık ve bariyer özelliklerinin büyük önem taşıdığı ambalaj ve özel filmlerin üretiminde kullanılır.

Performansın faydaları aşağıdaki gibidir:

Malzeme esneklik ve tokluk sergiler. Uzatılmış zincir uzunluğu malzemeye örnek mekanik özellikler kazandırır.

Kimyasal Direnç: Solventlere ve kimyasallara karşı geliştirilmiş direnç, bu polimerleri zorlu ortamlarda kullanım için uygun hale getirir.

Termal kararlılık, polimerlerin kimyasal bileşimlerinde veya fiziksel yapılarında önemli değişikliklere uğramadan yüksek sıcaklıklara dayanmalarını sağlayan bir özelliktir. Bu malzemelerin gelişmiş ısı direnci, potansiyel uygulamalarının genişlemesine olanak tanır.

2) Yağlayıcılar ve Gresler

ODDA'nın yağlayıcıların ve greslerin formülasyonuna dahil edilmesi, performans özelliklerinin geliştirilmesinde çok önemli bir adımdır.

Termal kararlılık, bir maddenin kimyasal bileşiminde veya fiziksel durumunda önemli değişikliklere uğramadan yüksek sıcaklıklara dayanmasını sağlayan bir özelliktir. ODDA'nın yağlayıcı formülasyonlarına dahil edilmesi, bu malzemelerin termal stabilitesini artırarak onları yüksek sıcaklık uygulamaları için uygun hale getirir.

Viskozite İndeksi: Geniş bir sıcaklık aralığında istikrarlı bir viskoziteye katkıda bulunarak tutarlı performans sağlar.

Yağlama özelliği: Geliştirilmiş yağlama özelliği sürtünmeyi ve aşınmayı azaltarak mekanik bileşenlerin ömrünü uzatır.

3) Kozmetik ve Kişisel Bakım Ürünleri

ODDA, yumuşatıcı özellikleri nedeniyle kozmetik ve kişisel bakım endüstrisinde saygın bir yere sahiptir.

Nemlendirme süreci, optimum dermal sağlığın korunması için gereklidir. Dermal nemin tutulmasına yardımcı olarak krem ve losyonların formülasyonunda etkili bir bileşen haline getirir.

Yumuşatıcı etki şu şekilde elde edilir: Saç bakım ürünlerinde saça yumuşaklık ve bakım özellikleri kazandırmak için kullanılır.

Ürünün stabilitesi sağlanır. Formülasyonların stabilitesini ve raf ömrünü arttırmaya yarar.

Aşağıdaki ürünler mevcuttur:

Cilt bakımı alanında, nemlendiriciler, yaşlanma karşıtı kremler ve güneş kremleri bu bileşenin kullanıldığı ürünler arasındadır.

Ürün yelpazesinde saç üzerinde kullanılmak üzere tasarlanmış ürünler de bulunmaktadır. Saç kremleri, saç maskeleri ve serumlar da mevcuttur.

Kişisel Bakım ürün grubu şunları içerir: Ürün yelpazesinde losyonlar, vücut kremleri ve banyo ürünleri bulunmaktadır.

4) İlaçlar

İlaç endüstrisinde, ODDA'nın ilaç dağıtım sistemlerindeki potansiyeli araştırılmaktadır.

Sürekli Salınımlı Formülasyonlar: ODDA'nın biyouyumluluğu ve biyobozunurluğu, onu aktif bileşenlerin kontrollü salınımını kolaylaştıran sürekli salınımlı ilaç formülasyonlarının geliştirilmesi için uygun bir malzeme haline getirmektedir.

İlaç Taşıyıcıları: Stabilitelerini ve biyoyararlanımlarını artırmak amacıyla aktif farmasötik bileşenler (API'ler) için bir taşıyıcı olarak kullanılır.

ODDA'nın potansiyel uygulamaları çok sayıda ve çeşitlidir.

Oral İlaç Dağıtımı: Uzatılmış salım özellikli tabletler ve kapsüller.

Topikal Formülasyonlar: Kremler ve merhemler gibi topikal formülasyonlar, lokalize tedavi için kullanılır.

Enjekte Edilebilir Formülasyonlar: Sürekli salınımlı enjektabllar için biyolojik olarak parçalanabilen taşıyıcılar.

5) Korozyon İnhibitörleri

ODDA bir dizi endüstriyel sektörde korozyon önleyici olarak kullanılmakta ve metal yüzeyleri oksidasyonun zararlı etkilerinden korumaya hizmet etmektedir.

Metal İşleme Sıvıları: Hem takımları hem de iş parçalarını korumak için kesme, taşlama ve talaşlı imalatta kullanılan sıvılara eklenir.

Kaplamalar: Bu bileşiğin boyalara ve kaplamalara katılması metal yapıların korozyonunu önlemeye yarar.

Ürünün performans açısından sağladığı faydalar aşağıdaki gibidir:

Koruma sağlaması bu ürünün önemli bir avantajıdır. Metal yüzeylerde koruyucu bir tabaka oluşturarak oksidasyon ve korozyon süreçlerini engeller.

Kaplamanın dayanıklılığı aşağıdaki faktörlere bağlıdır: Metal bileşenlerin ve yapıların ömrünü uzatmaya yarar.

Ürün bir dizi farklı sektörde kullanıma uygundur.

Otomotiv endüstrisinde, araç bileşenlerine koruyucu kaplamaların uygulanması, bu bileşenleri korozyon ve oksidasyonun zararlı etkilerinden korumaya yarar.

İnşaat sektöründe, bu kaplamaların kullanımı metal bileşenlerin ve yapıların ömrünü uzatabilir. Binalar ve altyapı için korozyona dayanıklı kaplamalar.

Petrol ve gaz endüstrisi, çeşitli bileşenler ve ekipmanlar için koruyucu kaplamalara ihtiyaç duyar. Boru hatlarının ve sondaj ekipmanlarının korunması petrol ve gaz endüstrisinde büyük önem taşımaktadır.

4. Sentez

1) Kimyasal Sentez:

a) Oleik Asidin Oksidasyonu:

Substrat: Oleik asit (cis-9-oktadekenoik asit)

Süreç:

a. Hidrojen peroksit ve formik asit kullanılarak çift bağın epoksidasyonu.

b. Epoksidin halka açılarak vicinal diol oluşturması.

c. Periyodik asit veya sodyum periodat kullanılarak diolün oksidatif bölünmesi.

Katalizörler: Seçiciliği ve verimi artırmak için çeşitli geçiş metali katalizörleri kullanılabilir.

Avantajlar: Köklü bir süreçtir, hem biyo-bazlı hem de petrokimyasal oleik asit kullanabilir.

Zorluklar: Çoklu adımlar, yan reaksiyon potansiyeli.

b) Doymamış Yağ Asitlerinin Oksidasyonu:

Oleik asit oksidasyonuna benzer ancak doymamış yağ asitlerinin bir karışımını kullanabilir.

Oktadekandioik asidi diğer zincir uzunluğundaki diasitlerden izole etmek için genellikle bir ayırma adımı gerekir.

c) 1,17-Oktadekadienin karbonilasyonu:

Süreç:

a. Petrokimyasal hammaddelerden 1,17-oktadekadien sentezi.

b. Bir katalizör varlığında karbon monoksit ve su kullanılarak karbonilasyon.

Katalizörler: Genellikle paladyum bazlı katalizörler kullanılır.

Avantajlar: Yüksek seçicilik elde edebilir.

Zorluklar: Yüksek basınç ve sıcaklık gerektirir, zehirli karbon monoksit kullanılır.

d) Elektrokimyasal Sentez:

Oleik asit veya diğer C18 yağ asitlerinin anodik oksidasyonunu içerir.

İşlem, uygun elektrolitler ve elektrot malzemeleri ile bir elektrokimyasal hücrede gerçekleşir.

Avantajlar: Kimyasal oksidasyon yöntemlerine göre potansiyel olarak daha çevre dostudur.

Zorluklar: Ölçek büyütme ve süreç optimizasyonu.

2) Yeşil Kimya Yaklaşımları:

a) Fotokatalitik Oksidasyon:

Uygun fotokatalizörler ile güneş ışığı veya yapay ışık kaynaklarını kullanır.

Hafif koşullar altında seçici oksidasyon gerçekleştirmeyi amaçlar.

Oktadekandioik asit gibi uzun zincirli diasitler için hala büyük ölçüde araştırma aşamasındadır.

b) Enzimatik Sentez:

Seçici oksidasyon için izole enzimler veya tam hücre biyokatalizörleri kullanır.

Kemo-enzimatik süreçlerde kimyasal adımlarla birleştirilebilir.

Avantajlar: Yüksek seçicilik, hafif reaksiyon koşulları.

Zorluklar: Enzim stabilitesi, kofaktör rejenerasyonu, ölçek büyütme.

5. Diğer Dikarboksilik Asitlerle Karşılaştırma

1) Yapısal Karşılaştırma:

Oktadekandioik asit (C18H34O4), 18 karbon atomuna sahip uzun zincirli alifatik bir dikarboksilik asittir.

Yaygın kısa zincirli diasitler şunlardır:

Süksinik asit (C4H6O4)

Adipik asit (C6H10O4)

Suberik asit (C8H14O4)

Sebasik asit (C10H18O4)

Dodekandioik asit (C12H22O4)

Eikosanedioik asit (C20H38O4) gibi daha uzun zincirli diasitler daha az yaygındır.

2) Fiziksel Özellikler:

a) Erime Noktası:

Oktadekandioik asit: 123-124°C

Genel olarak, erime noktaları C10-C12'ye kadar zincir uzunluğu ile artar, daha sonra plato yapar veya hafifçe azalır:

Süksinik asit: 185°C

Adipik asit: 152°C

Sebasik asit: 134°C

Dodekandioik asit: 128-129°C

b) Çözünürlük:

Suda çözünürlük artan zincir uzunluğu ile azalır.

Oktadekandioik asit suda çok az çözünür ancak organik çözücülerde daha fazla çözünür.

Daha kısa zincirli diasitler (örn. süksinik, adipik) suda daha yüksek çözünürlüğe sahiptir.

c) Volatilite:

Zincir uzunluğu arttıkça azalır.

Oktadekandioik asit, daha kısa zincirli diasitlere kıyasla daha düşük uçuculuğa sahiptir.

3) Kimyasal Reaktivite:

Tüm dikarboksilik asitler tipik karboksilik asit reaksiyonlarına (esterleşme, amidasyon, vb.) girebilir.

Oktadekandioik asit gibi daha uzun zincirler:

Artan sterik engelleme nedeniyle düşük reaktiviteye sahiptir.

Reaksiyon ortamlarını ve katalizi etkileyerek artan hidrofobiklik gösterir.

4) Polimer Uygulamaları:

a) Poliesterler:

Oktadekandioik asit ile poliesterler üretilir:

Daha düşük erime noktaları

Artırılmış esneklik

Geliştirilmiş hidrofobiklik

Daha kısa zincirli diasitler (örneğin adipik asit) daha sert, daha yüksek erime noktalı polyesterler verir.

b) Poliamidler:

Octadecanedioic asit bazlı poliamidler:

Daha düşük erime noktaları

Geliştirilmiş düşük sıcaklık darbe dayanımı

Nem emilimine karşı geliştirilmiş direnç

Daha yüksek kristallik ve erime noktasına sahip naylon-6,6 (adipik asitten) ile karşılaştırıldığında.

5) Biyolojik olarak parçalanabilirlik:

Genel olarak, biyolojik bozunabilirlik artan zincir uzunluğu ile azalır.

Oktadekandioik asit, daha kısa zincirli diasitlerden daha yavaş biyolojik olarak parçalanır.

Bununla birlikte, bazı aromatik diasitlerin aksine, biyolojik olarak parçalanabilir olarak kabul edilir.

Sanayi Üretimi:

Daha kısa zincirli diasitler (C4-C6) öncelikle petrokimyasal yollarla üretilmektedir.

Orta zincirli diasitlerin (C8-C12) hem biyo-bazlı hem de petrokimyasal üretim yöntemleri vardır.

Oktadekandioik asit, biyoteknolojik yöntemlerle giderek daha fazla üretilmekte ve daha kısa zincirli muadillerinden ayrılmaktadır.