1,4-Butandiol BDO

- Mar 20, 2019-

Butandiolul HOCH2CH2CH2CH2OH este în principal 1,4-butandiol în industrie. Este un lichid incolor cu punct de fierbere de 228 ° C, cu un punct de îngheț de <-50 °="" c="" și="" este="" solubil="" în=""> Este în principal fabricat din acetilenă și formaldehidă. Se utilizează ca un extindere a lanțului pentru producerea de polibutilen tereftalat și poliuretan și ca o materie primă importantă pentru tetrahidrofuran, y-butirolactonă și sinteză farmaceutică și organică. Deoarece polibutilen tereftalatul este un poliester excelent, cererea de materiale plastice inginerice crește rapid.

Informatii de baza

Denumirea comercială: 1,4-butandiol (BDO)

Formula moleculară: C4H10O2

Masă moleculară: 90,121

CAS: 107-88-0

Abrevieri în limba engleză: BDO

Pliante în produse cosmetice
Butandiolul este foarte frecvent în produsele cosmetice. Denumirea engleza care apare adesea este: Butylene Glycol, de asemenea cunoscut sub numele de 1,3-dihidroxibutan, care este un fel de poliol. Este adesea folosit ca un hidratant și solvent în cosmetică. În ceea ce privește hidratarea, deoarece butandiolul este un ingredient hidratant cu o moleculă mică, proporția de absorbție a apei este mică și există, de asemenea, un anumit efect antibacterian. Siguranța butandiolului este demnă de recunoaștere. Testul a arătat că, când a fost aplicat intermitent la nivelul corpului uman, acesta a fost aplicat o dată pe zi timp de 16 zile. Nu s-a găsit nicio inflamație iritantă printre cei 200 de persoane care au participat la test. . În ceea ce privește iritarea mucoasei ochiului, a fost testată la șoareci albi, iar rezultatele obținute sunt încă foarte sigure. Se spune că a fost folosit în pasta de dinți timp de patru săptămâni de teste orale. Ca urmare, este, de asemenea, non-iritant pentru mucoasa orala si este un ingredient foarte sigur.

Metoda de producție îndoită
Înainte de cel de-al doilea război mondial, Germania a folosit metoda Repept pentru a sintetiza butandiolul din acetilena și formaldehida. Această metodă rezolvă pericolul producerii acetilenei sub presiune ridicată și este încă principala metodă de producție a butandiolului. În anii 1960, Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd. a dezvoltat un procedeu pentru prepararea butandiolului prin hidrogenarea catalitică a anhidridei maleice. În anii 1970, compania a dezvoltat un nou proces pentru procesul de acetoxilare a butadienilor. În 1971, Toyo Soda Industrial Co., Ltd. din Japonia a înființat o unitate de producție pentru clorurarea butadienelor. În plus, Statele Unite și Japonia au studiat succesiv diferite metode sintetice utilizând propilenă sau etilenă ca materii prime.

Repefa Această metodă a fost dezvoltată de WJ Repe germană, iar reacția a fost efectuată în două etape.

1 O soluție apoasă de acetilenă și formaldehidă reacționează în prezența unui catalizator acetilen conținând cupru, pe suport de silice, pentru a forma 2-butin-1,4-diol (abreviat ca 1,4-butnndiol): 2HCHO + HCCH- → HOCH2CCCH2OH

Reacția se efectuează într-un reactor cu pat fix cu o presiune parțială de acetilenă de 0,5 MPa și o temperatură de reacție de 90 până la 100 ° C. Selectivitatea 1,4-buten-diolului este de până la 80% în termeni de acetilenă și mai mare decât 90% în ceea ce privește formaldehida.

2 Hidrogenarea 1,4-butnindiolului la 1,4-butandiol: HOCH2C 呏 CCH2OH + 2H2 -> HOCH2CH2CH2CH2OH Hidrogenarea poate fi efectuată la 70 ~ 140 ° C, 30MPa, cu purtător care conține siliciu (vezi purtătorul cu silicagel) s-a utilizat ca și catalizator un cupru-mangan, iar randamentul 1,4-butandiolului a fost de 95%.

Generalul american Aniline și Film Company a făcut îmbunătățiri acestei legi. În prima etapă, catalizatorul a fost schimbat în acetilidură de cupru pe suport de silicat de magneziu și a fost conținut ruthenium pentru a inhiba polimerizarea acetilenei. Catalizatorul este sigur de utilizat și nu este ușor dezactivat. Condițiile de reacție sunt o temperatură de 95 ° C și o presiune parțială de acetilenă de 0,2 MPa. Se utilizează reactorul cu rezervor cu agitare și catalizatorul solid este suspendat în mediul de reacție lichid. A doua etapă a hidrogenării este realizată în două etape: în primul rând, hidrogenarea în fază lichidă de joasă presiune, catalizatorul este nichel cadru, temperatura de reacție este 50-60 ° C, presiunea este de 1,4-2,1 MPa, iar reactorul cu rezervor cu se utilizează agitare și apoi într-un pat fix. Hidrogenare în fază lichidă la presiune înaltă

Procesul de producție al Repefa nu este prea complicat și costul este scăzut. În prezent, capacitatea de producție a acestei metode este aproape de 90% din capacitatea totală a diferitelor metode. Cheia dezvoltării acestei metode în viitor este oferta și prețul materiilor prime de acetilenă.

Reacția de hidrogenare a anhidridei maleice se desfășoară în două etape pentru a co-produce tetrahidrofuranul. 1 hidrogenare catalitică a anhidridei maleice în fază lichidă la y-butirolactonă și tetrahidrofuran, catalizatorul este nichel-ruteniu, temperatura de reacție este de 240 ... 280 ° C, presiunea este de 5,8 ... 11,5 MPa și viteza de conversie a anhidridei maleice este de 100% . Selectivitatea la y-butirolactonă și tetrahidrofuran este de 90%. Raportul molar dintre y-butirolactonă și tetrahidrofuran poate fi ajustat în intervalul de la 10: 1 la 1: 3, folosind diferite condiții de reacție. 2g-butirolactona este în continuare hidrogenată pentru a se obține 1,4-butandiol și un catalizator de crom cupru utilizând oxid de potasiu ca promotor are o rată de conversie de 85% până la 90% și o selectivitate de 99% la 200 ° C și 10 MPa. de mai sus.

Această metodă are prețuri ridicate la materiile prime, dar are puține pași de reacție, investiții reduse și co-produse reglabile. Prin urmare, multe țări continuă să intensifice cercetarea și dezvoltarea. Procesul de acetoxilare cu butadienă se realizează în trei etape pentru a co-produce tetrahidrofuranul.

21,4-diacetoxi-2-butenă este supus hidrogenării în fază lichidă în prezența unui catalizator de paladiu la 60 ° C și 5 MPa pentru a se obține 1,4-diacetoxibutan cu un randament de 98%.

31,4-diacetoxibutanul este hidrolizat printr-o catalizată cu rășină schimbătoare de ioni (a se vedea catalizatorul acid solid) pentru a produce produsul 1,4-butandiol.

Procesul 1,4-diclorbutenic La producerea cloroprenului din butadienă, 1,4-diclorbutenul este un produs intermediar. Metoda dezvoltată de Toyo Soda Industrial Co., Ltd. este de a hidroliza 1,4-diclorbutenă cu un exces de formiat de sodiu la aproximativ 110 ° C pentru a forma 2-buten-1,4-diol cu o conversie de aproape 100% și o selectivitate de peste 90%. După hidroliză, acidul formic liber a fost neutralizat cu hidroxid de sodiu. 2-buten-1,4-diolul este apoi hidrogenat în prezența a 100 ° C, 27 MPa și a unui catalizator nichel-aluminiu pentru a se obține 1,4-butandiol. Această metodă are un cost ridicat al lucrărilor publice și un cost ridicat al producției.

Alcoolul alilic poate fi preparat din propilenă, astfel încât această metodă poate fi de asemenea considerată ca o metodă pornind de la propilenă. Din propilenă, acetat de alil sau acroleină poate fi de asemenea utilizat pentru a produce 1,4-butandiol, dar aceste metode sunt încă în stadiul de dezvoltare.