กระบวนการเปอร์ออกไซด์เป็นวิธีการหนึ่งในการผลิตไฮดรา ซีน ในระดับอุตสาหกรรม

ในกระบวนการนี้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกใช้เป็นสารออกซิไดซ์แทนโซเดียมไฮโปคลอไรต์ซึ่งใช้ในการผลิตไฮดราซีนแบบดั้งเดิม ข้อได้เปรียบหลักของกระบวนการเปอร์ออกไซด์ในการผลิตไฮดราซีนเมื่อเทียบกับกระบวนการ Olin Raschig แบบดั้งเดิม คือไม่ก่อให้เกิดเกลือร่วมด้วย ในแง่นี้ กระบวนการเปอร์ออกไซด์จึงเป็นตัวอย่างของเคมีสีเขียวเนื่องจากมีการผลิตไฮดราซีนหลายล้านกิโลกรัมต่อปี วิธีนี้จึงมีความสำคัญทั้งในเชิงพาณิชย์และสิ่งแวดล้อม^{[ 1 ]}

ในการใช้งานทั่วไป ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะถูกใช้ร่วมกับอะเซตาไมด์สารผสมนี้ไม่ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียโดยตรง แต่จะทำปฏิกิริยาเมื่อมีเมทิลเอทิลคีโตน อยู่ด้วย เพื่อให้ได้ออกซิริดีน

สมการเคมีที่สมดุลสำหรับแต่ละขั้นตอนมีดังนี้ การเกิดอิมินผ่านปฏิกิริยาควบแน่น:

Me(Et)C=O + NH ₃ → Me(Et)C=NH + H ₂ O

การออกซิเดชันของอิมินไปเป็นออกซิริดีน:

ฉัน(Et)C=NH + H ₂ O ₂ → ฉัน(Et)CONH + H ₂ O

การควบแน่นของออกซิริดีนกับแอมโมเนียโมเลกุลที่สองเพื่อให้ได้ไฮดราโซน:

ฉัน(Et)CONH + NH ₃ → ฉัน(Et)C=NNH ₂ + H ₂ O

จากนั้นไฮดราโซนจะควบแน่นกับคีโตนอีกหนึ่งโมเลกุลเพื่อให้ได้คีตาซีน :

ฉัน(Et)C=O + ฉัน(Et)C=NNH ₂ → ฉัน(Et)C=NN=C(Et)ฉัน + H ₂ O

สภาวะกระบวนการทั่วไปคือ 50 °C และความดันบรรยากาศ โดยมีส่วนผสมของ H₂O₂ _:คีโตน:NH₃ _{ในอัตราส่วน}โมลประมาณ 1:2:4 ^{[ 2 ]}เมทิลเอทิลคีโตนมีข้อดีกว่าอะซิโตน เนื่องจากคีตาซีนที่ได้นั้นไม่สามารถผสมเข้ากับส่วนผสมของปฏิกิริยาได้ และสามารถแยกออกได้โดยการเท^{[ 2 ]}กระบวนการที่คล้ายกันนี้ซึ่งใช้เบนโซฟีโนนก็ได้รับการอธิบายไว้เช่นกัน^{[ 3 ]}

ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของคีตาซีนที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์แล้ว:

ฉัน(Et)C=NN=C(Et)ฉัน + 2 H ₂ O → 2 ฉัน(Et)C=O + N ₂ H ₄

การไฮโดรไลซิสของอะซีนถูกเร่งปฏิกิริยาด้วยกรดดังนั้นจึงจำเป็นต้องแยกอะซีนออกจากส่วนผสมปฏิกิริยาที่มีแอมโมเนียในขั้นต้น นอกจากนี้ยังเป็นปฏิกิริยาดูด ความร้อน ^{[ 4 ]}ดังนั้นจึงต้องเพิ่มอุณหภูมิ (และความดัน) เพื่อเลื่อนสมดุลไปในทิศทางของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ได้แก่ คีโตน (ซึ่งนำกลับมาใช้ใหม่) และไฮดราซีนไฮเดรต^{[ 5 ]}ปฏิกิริยานี้ดำเนินการโดยการกลั่น แบบง่าย ของอะซีโอโทรป: สภาวะทั่วไปคือความดัน 8 บาร์ และอุณหภูมิ 130 °C ที่ด้านบนของคอลัมน์ และ 179 °C ที่ด้านล่างของคอลัมน์ ไฮดราซีนไฮเดรต (สารละลายในน้ำ 30–45%) จะไหลออกจากฐานของคอลัมน์ ในขณะที่เมทิลเอทิลคีโตนจะถูกกลั่นออกจากด้านบนของคอลัมน์และนำกลับมาใช้ใหม่^{[ 5 ]}

กระบวนการเปอร์ออกไซด์ หรือที่เรียกว่ากระบวนการ Pechiney–Ugine–Kuhlmannได้รับการพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1970 โดยProduits Chimiques Ugine Kuhlmann [ ^{6 ] [ 5 ] เดิมที}กระบวนการนี้ใช้อะซิโตนแทนเมทิลเอทิลคีโตน^{[ 6 ]}เมทิลเอทิลคีโตนมีข้อดีคือคีตาซีน ที่ได้ จะไม่ละลายในส่วนผสมของปฏิกิริยาและสามารถแยกออกได้โดยการเท^{[ 2 ] [ 7 ]} โรงงานผลิต ไฮดราซีนไฮเดรตที่ใหญ่ที่สุดในโลกตั้งอยู่ที่Lannemezanในประเทศฝรั่งเศส ผลิตผลิตภัณฑ์ไฮดราซีนได้ 17,000 ตันต่อปี^{[ 8 ]}

ก่อนการคิดค้นกระบวนการเปอร์ออกไซด์ กระบวนการคีตาซีนของไบเออร์ได้รับการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ในกระบวนการไบเออร์ การออกซิเดชันของแอมโมเนียโดยโซเดียมไฮโปคลอไรต์จะดำเนินการในที่ที่มีอะซิโตน กระบวนการนี้สร้างคีตาซีนและโซเดียมคลอไรด์ด้วยเช่นกัน: ^{[ 1 ]}

2 ฉัน₂ CO + 2 NH ₃ + NaOCl → ฉัน₂ C=NN=CMe ₂ + 3 H ₂ O + NaCl

ฉัน₂ C=NN=CMe ₂ + 2 H ₂ O → N ₂ H ₄ + 2 ฉัน₂ CO