1,4-бутандиол БДО

- Mar 20, 2019-

Бутандиол HOCH2CH2CH2CH2OH в основном представляет собой 1,4-бутандиол. Это бесцветная жидкость с температурой кипения 228 ° C, температурой замерзания <-50 °="" c="" и="" растворимая="" в=""> Это главным образом сделано из ацетилена и формальдегида. Он используется в качестве удлинителя цепи для производства полибутилентерефталата и полиуретана, а также в качестве важного сырья для тетрагидрофурана, γ-бутиролактона и фармацевтического и органического синтеза. Поскольку полибутилентерефталат является отличным полиэфиром, спрос на конструкционные пластики быстро растет.

Основная информация

Торговое наименование: 1,4-бутандиол (БДО)

Молекулярная формула: C4H10O2

Молекулярный вес: 90.121

CAS: 107-88-0

Английские сокращения: BDO

Складывание в косметике
Бутандиол очень распространен в косметике. Английское название, которое часто появляется, это: бутиленгликоль, также известный как 1,3-дигидроксибутан, который является разновидностью полиола. Это часто используется в качестве увлажняющего средства и растворителя в косметике. С точки зрения увлажнения, так как бутандиол представляет собой увлажняющий компонент с малыми молекулами, доля захвата воды невелика, и также имеется определенный антибактериальный эффект. Безопасность бутандиола заслуживает признания. Испытание показало, что при периодическом применении к телу человека его наносили один раз в день в течение 16 дней. Никакого раздражающего воспаления не было обнаружено среди всех 200 человек, которые участвовали в тесте. , Что касается раздражения слизистой оболочки глаза, то оно было проверено на белых мышах, и полученные результаты все еще очень безопасны. Сказано, что это использовалось в зубной пасте в течение четырех недель устных тестов. В результате он также не раздражает слизистую оболочку полости рта и является очень безопасным ингредиентом.

Складной производственный метод
Перед Второй мировой войной Германия использовала метод Репе для синтеза бутандиола из ацетилена и формальдегида. Этот метод решает проблему ацетилена, работающего под высоким давлением, и по-прежнему является основным методом производства бутандиола. В 1960-х годах компания Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd. разработала способ получения бутандиола каталитическим гидрированием малеинового ангидрида. В 1970-х компания разработала новый процесс ацетоксилирования бутадиена. В 1971 году японская компания Toyo Soda Industrial Co., Ltd. открыла производственное предприятие по хлорированию бутадиена. Кроме того, Соединенные Штаты и Япония последовательно изучили различные методы синтеза с использованием пропилена или этилена в качестве сырья.

Repefa Этот метод был разработан немецким WJ Repe, и реакцию проводили в два этапа.

1 Водный раствор ацетилена и формальдегида реагирует в присутствии медьсодержащего ацетиленового катализатора на носителе из диоксида кремния с образованием 2-бутин-1,4-диола (сокращенно 1,4-бутиндиол): 2HCHO + HCCH- → HOCH2CCCH2OH

Реакцию проводят в реакторе с неподвижным слоем при парциальном давлении ацетилена 0,5 МПа и температуре реакции от 90 до 100 ° С. Селективность 1,4-бутиндиола составляет до 80% в пересчете на ацетилен и превышает 90% в пересчете на формальдегид.

2 Гидрирование 1,4-бутиндиола в 1,4-бутандиол: HOCH2C 呏 CCH2OH + 2H2─ → HOCH2CH2CH2CH2OH Гидрирование можно проводить при 70 ~ 140 ° C, 30 МПа, с кремнийсодержащим носителем (см. Носитель из силикагеля). -марганец-медь использовали в качестве катализатора, и выход 1,4-бутандиола составлял 95%.

Американская Генеральная Анилин и Кинокомпания внесла улучшения в этот закон. На первом этапе катализатор был заменен на ацетилид меди, нанесенный на силикат магния, и рутений содержался для ингибирования полимеризации ацетилена. Катализатор безопасен в использовании и не легко дезактивируется. Условиями реакции являются температура 95 ° С и парциальное давление ацетилена 0,2 МПа. Используется резервуарный реактор с перемешиванием, а твердый катализатор суспендируется в жидкой реакционной среде. Второй этап гидрирования осуществляется в два этапа: первый - жидкофазное гидрирование под низким давлением, катализатор - каркасный никель, температура реакции - 50-60 ° С, давление - 1,4-2,1 МПа, и бак реактора с перемешивание используется, а затем в неподвижном слое. Жидкофазное гидрирование под высоким давлением.

Процесс производства Repefa не слишком сложен, а стоимость низкая. В настоящее время производственная мощность этого метода составляет около 90% от общей мощности различных методов. Ключом к развитию этого метода в будущем является поставка и цена ацетиленового сырья.

Реакция гидрирования малеинового ангидрида проводится в две стадии для совместного получения тетрагидрофурана. 1 жидкофазное каталитическое гидрирование малеинового ангидрида до γ-бутиролактона и тетрагидрофурана, катализатор никель-рутений, температура реакции составляет 240-280 ° С, давление составляет 5,8 ~ 11,5 МПа, а степень превращения малеинового ангидрида составляет 100%. , Селективность по γ-бутиролактону и тетрагидрофурану составляет 90%. Молярное отношение γ-бутиролактона к тетрагидрофурану можно регулировать в диапазоне от 10: 1 до 1: 3, используя различные условия реакции. 2γ-бутиролактон дополнительно гидрируют с получением 1,4-бутандиола, и медно-хромовый катализатор с использованием оксида калия в качестве промотора имеет степень превращения от 85% до 90% и селективность 99% при 200 ° C и 10 МПа. выше.

Этот метод имеет высокие цены на сырье, но имеет мало шагов реакции, низкие инвестиции и регулируемые побочные продукты. Поэтому многие страны все еще активизируют исследования и разработки. Процесс ацетоксилирования бутадиена проводится в три этапа для совместного получения тетрагидрофурана.

21,4-Диацетокси-2-бутен подвергают жидкофазному гидрированию в присутствии палладиевого катализатора при 60 ° С и 5 МПа с получением 1,4-диацетоксибутана с выходом 98%.

31,4-диацетоксибутан гидролизуется с помощью каталитической ионообменной смолы (см. Твердый кислотный катализатор) с получением продукта 1,4-бутандиола.

Процесс 1,4-дихлорбутена При производстве хлоропрена из бутадиена 1,4-дихлорбутен является промежуточным продуктом. Метод, разработанный компанией Toyo Soda Industrial Co., Ltd., заключается в гидролизе 1,4-дихлорбутена с избытком формиата натрия при температуре около 110 ° C с образованием 2-бутен-1,4-диола с конверсией почти 100% и селективность более 90.%. После гидролиза свободную муравьиную кислоту нейтрализовали гидроксидом натрия. Затем 2-бутен-1,4-диол гидрируют в присутствии 100 ° С, 27 МПа и никель-алюминиевого катализатора с получением 1,4-бутандиола. Этот метод имеет высокую стоимость общественных работ и высокую стоимость производства.

Аллиловый спирт может быть получен из пропилена, поэтому этот способ также можно рассматривать как способ, начинающийся с пропилена. Из пропилена аллилацетат или акролеин также могут быть использованы для получения 1,4-бутандиола, но эти способы все еще находятся на стадии разработки.