1,4-butandiolio BDO

- Mar 20, 2019-

Butanediolis HOCH2CH2CH2CH2OH yra pramonėje daugiausia 1,4-butandioolis. Jis yra bespalvis skystis, kurio virimo temperatūra yra 228 ° C, užšalimo temperatūra <-50 °="" c,="" ir="" tirpsta=""> Jis daugiausia gaminamas iš acetileno ir formaldehido. Jis naudojamas kaip grandinės prailgintojas polibutileno tereftalato ir poliuretano gamybai ir yra svarbi tetrahidrofurano, γ-butirolaktono ir farmacinės bei organinės sintezės žaliava. Kadangi polibutileno tereftalatas yra puikus poliesteris, inžinerinių plastikų paklausa sparčiai auga.

Pagrindinė informacija

Prekinis pavadinimas: 1,4-butanediolis (BDO)

Molekulinė formulė: C4H10O2

Molekulinė masė: 90,121

CAS: 107-88-0

Anglų kalbos santrumpos: BDO

Kosmetikos lankstymas
Butanediolis yra labai dažnas kosmetikoje. Dažnai pasirodo angliškas pavadinimas: Butileno glikolis, taip pat žinomas kaip 1,3-dihidroksibutanas, kuris yra tam tikras poliolis. Dažnai jis naudojamas kaip drėkiklis ir tirpiklis kosmetikoje. Kalbant apie drėkinimą, kadangi butanediolis yra mažos molekulės drėkinamasis ingredientas, vandens sulaikymo dalis yra maža, taip pat yra tam tikras antibakterinis poveikis. Butano diolio saugumas yra pripažintas. Bandymas parodė, kad, kai vartojamas pertraukomis į žmogaus kūną, jis buvo taikomas kas antrą dieną 16 dienų. Nėra jokio dirginančio uždegimo tarp visų 200 žmonių, dalyvavusių tyrime. . Dėl akies gleivinės sudirginimo ji buvo išbandyta baltose pelėse, o gauti rezultatai vis dar labai saugūs. Sakoma, kad jis buvo naudojamas dantų pasta keturias savaites per burną. Dėl to ji taip pat nesirūpina burnos gleivine ir yra labai saugi sudedamoji dalis.

Sulankstomas gamybos metodas
Prieš Antrąjį pasaulinį karą Vokietija panaudojo „Repe“ metodą butanedioliui iš acetileno ir formaldehido sintezuoti. Šis metodas išsprendžia didelio slėgio acetileno pavojų ir vis dar yra pagrindinis butano diolio gamybos būdas. 1960-aisiais, Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd., sukūrė butanolio paruošimo procesą kataliziškai hidrinant maleino anhidridą. Aštuntajame dešimtmetyje bendrovė sukūrė naują butadieeno acetoksilinimo proceso procesą. 1971 m. Japonijos „Toyo Soda Industrial Co., Ltd.“ įkūrė butadieno chloravimo gamybą. Be to, Jungtinės Amerikos Valstijos ir Japonija nuosekliai išnagrinėjo įvairius sintetinius metodus, naudodamos žaliavas kaip propileną arba etileną.

Repefa Šis metodas buvo sukurtas Vokietijos WJ Repe, ir reakcija buvo atlikta dviem etapais.

1 Vandeninis acetileno ir formaldehido tirpalas reaguoja su vario turinčiu silicio turinčiu acetileno katalizatoriumi, kad susidarytų 2-butin-1,4-diolis (sutrumpintas kaip 1,4-butinediolis): 2HCHO + HCCH- → HOCH2CCCH2OH

Reakcija atliekama fiksuoto sluoksnio reaktoriuje su 0,5 MPa acetileno daliniu slėgiu ir 90–100 ° C reakcijos temperatūra. 1,4-butinediolio selektyvumas yra iki 80% acetileno kiekiu ir didesnis nei 90% formaldehido.

2 1,4-butinediolio hidrinimas į 1,4-butandioolį: HOCH2C 呏 CCH2OH + 2H2─ → HOCH2CH2CH2CH2OH Hidrinimas gali būti atliekamas 70–140 ° C temperatūroje, 30 MPa, su silicio turinčiu nešikliu (žr. Silikagelio nešiklį). -copper-manganas buvo naudojamas kaip katalizatorius, o 1,4-butanediolio derlius buvo 95%.

JAV Generalinis Anilinas ir kino bendrovė patobulino šį įstatymą. Pirmajame etape katalizatorius buvo pakeistas į vario acetilidą, palaikomą magnio silikatu, ir ruteniumas buvo skirtas acetileno polimerizacijai slopinti. Katalizatorius yra saugus naudoti ir nėra lengvai išjungiamas. Reakcijos sąlygos yra 95 ° C temperatūra ir 0,2 MPa acetileno dalinis slėgis. Naudojamas maišymo bako reaktorius ir kietas katalizatorius suspenduojamas skystoje reakcijos terpėje. Antrasis hidrinimo etapas atliekamas dviem etapais: pirma, žemo slėgio skystosios fazės hidrinimas, katalizatorius yra rėmo nikelis, reakcijos temperatūra yra 50-60 ° C, slėgis yra 1,4-2,1 MPa, o bako reaktorius - maišymas, o po to fiksuotoje lovoje. Aukšto slėgio skystosios fazės hidrinimas.

„Repefa“ gamybos procesas nėra pernelyg sudėtingas, o sąnaudos yra mažos. Šiuo metu šio metodo gamybos pajėgumai yra beveik 90% visų įvairių metodų pajėgumų. Šio metodo kūrimo ateityje raktas yra acetileno žaliavų pasiūla ir kaina.

Maleino anhidrido hidrinimo reakcija atliekama dviem etapais, kad susidarytų tetrahidrofuranas. 1 skystos fazės katalizinis maleino anhidrido hidrinimas iki γ-butirolaktono ir tetrahidrofurano, katalizatorius yra nikelio-rutenio, reakcijos temperatūra yra 240-280 ° C, slėgis yra 5,8 ~ 11,5 MPa, o maleino anhidrido konversijos greitis yra 100% . Selektyvumas γ-butirolaktono ir tetrahidrofurano atžvilgiu yra 90%. Γ-butirolaktono ir tetrahidrofurano molinis santykis gali būti reguliuojamas nuo 10: 1 iki 1: 3, naudojant skirtingas reakcijos sąlygas. 2γ-butirolaktonas toliau hidrinamas, kad gautų 1,4-butandioolį, o vario chromo katalizatorius, panaudojant kalio oksidą kaip promotorių, konversijos greitis yra nuo 85% iki 90% ir selektyvumas 99% esant 200 ° C ir 10 MPa. aukščiau.

Šis metodas pasižymi didelėmis žaliavų kainomis, tačiau turi nedaug reakcijos žingsnių, mažų investicijų ir reguliuojamų produktų. Todėl daugelis šalių vis dar skatina mokslinius tyrimus ir plėtrą. Butadieno acetoksilinimo procesas atliekamas trimis etapais, kad susidarytų tetrahidrofuranas.

21,4-diacetoksi-2-butenas yra skystos fazės hidrinimas, esant paladžio katalizatoriui, esant 60 ° C ir 5 MPa, kad gautų 1,4-diacetoksibutaną, kurio derlius būtų 98%.

31,4-diacetoksibutanas hidrolizuojamas jonų mainų dervu, katalizuotu (žr. Kieto rūgšties katalizatorių), kad gautų 1,4-butanolio produktą.

1,4-dichlorobuteno procesas Gaminant chloropreną iš butadieno, 1,4-dichlorbenenas yra tarpinis produktas. „Toyo Soda Industrial Co., Ltd.“ sukurtas metodas yra 1,4-dichlorbeneno hidrolizavimas natrio formiato pertekliumi maždaug 110 ° C temperatūroje, kad gautų 2-buten-1,4-diolį, kurio konversija yra beveik 100% ir selektyvumas yra didesnis nei 90%. Po hidrolizės laisvas skruzdžių rūgštis neutralizuojama natrio hidroksidu. Tada 2-buten-1,4-diolis hidrinamas, esant 100 ° C, 27 MPa ir nikelio-aliuminio katalizatoriui, gaunant 1,4-butandioolį. Šis metodas turi didelę viešųjų darbų kainą ir didelę gamybos kainą.

Alilo alkoholis gali būti gaminamas iš propileno, todėl šis metodas taip pat gali būti laikomas metodu, pradedant nuo propileno. Iš propileno, alilacetatas arba akroleinas taip pat gali būti naudojami 1,4-butandiooliui gaminti, tačiau šie metodai vis dar yra tik vystymosi stadijoje.