Bütandiol HOCH2CH2CH2CH2OH, endüstride esas olarak 1,4-bütandiol'dür. Kaynama noktası 228 ° C, donma noktası <-50 °="" c="" olan="" renksiz="" bir="" sıvıdır="" ve="" suda="">-50> Esas olarak asetilen ve formaldehitten yapılır. Polibütilen tereftalat ve poliüretan üretimi için bir zincir genişletici olarak ve tetrahidrofuran, p-butirolakton ve farmasötik ve organik sentez için önemli bir hammadde olarak kullanılır. Polibütilen tereftalat mükemmel bir polyester olduğundan, plastik mühendisliğine olan talep hızla artmaktadır.
Temel bilgi
Ticaret Adı: 1,4-Butanediol (BDO)
Moleküler formül: C4H10O2
Moleküler ağırlık: 90.121
CAS: 107-88-0
İngilizce kısaltmalar: BDO
Kozmetiklerde katlama
Butanediol kozmetiklerde çok yaygındır. Sıkça görünen İngilizce adı şudur: Bir tür poliol olan 1,3-dihidroksibütan olarak da bilinen Butilen Glikol. Kozmetiklerde genellikle nemlendirici ve çözücü olarak kullanılır. Nemlendirme açısından, bütandiol küçük bir molekül nemlendirici bileşen olduğundan, su kapma oranı küçüktür ve ayrıca belirli bir antibakteriyel etki vardır. Bütandiolün güvenliği tanınmaya değer. Test, aralıklarla insan vücuduna uygulandığında, 16 gün boyunca her gün bir kez uygulandığını gösterdi. Teste katılan 200 kişinin hepsinde tahriş edici iltihap bulunmadı. . Gözün mukoza zarındaki tahrişine gelince, beyaz farelerde test edilmiştir ve elde edilen sonuçlar hala oldukça güvenlidir. Diş macununda dört hafta boyunca sözlü testlerde kullanıldığı söylenir. Sonuç olarak, aynı zamanda oral mukozayı tahriş edici değildir ve oldukça güvenli bir bileşendir.
Katlama üretim yöntemi
İkinci Dünya Savaşı'ndan önce, Almanya bütandiol'ü asetilen ve formaldehitten sentezlemek için Repe yöntemini kullanmıştı. Bu yöntem, yüksek basınç altında çalışan asetilen tehlikesini çözer ve hala bütandiolün ana üretim yöntemidir. 1960'larda, Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd., maleik anhidridin katalitik hidrojenlenmesi ile bütandiolün hazırlanması için bir işlem geliştirdi. 1970'lerde, şirket bütadien asetoksilasyon işlemi için yeni bir süreç geliştirdi. 1971 yılında, Japonya'nın Toyo Soda Industrial Co., Ltd. bütadien klorlama için bir üretim tesisi kurdu. Ek olarak, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya art arda hammadde olarak propilen veya etilen kullanarak çeşitli sentetik yöntemler üzerinde çalışmışlardır.
Repefa Bu yöntem Alman WJ Repe tarafından geliştirilmiştir ve reaksiyon iki adımda gerçekleştirilmiştir.
1 Sulu bir asetilen ve formaldehit çözeltisi, 2-butin-l, 4-diol (1,4-butinediol olarak kısaltılır): 2HCHO + HCCH- → HOCH2CCCH2OH oluşturmak üzere silis destekli bakır içeren bir asetilen katalizörü varlığında reaksiyona sokulur.
Reaksiyon, kısmi bir 0.5 MPa asetilen basıncı ve 90 ila 100 ° C'lik bir reaksiyon sıcaklığı ile sabit yataklı bir reaktörde gerçekleştirilir. 1,4-butinediol seçiciliği, asetilen cinsinden% 80'e kadardır ve bundan daha büyüktür. Formaldehit açısından% 90.
2 l, 4-butinediolün l, 4-bütandiol'e hidrojenlenmesi: HOCH2C = CCH2OH + 2H2 + → HOCH2CH2CH2CH2OH Hidrojenasyon, 70 ° C, 30 MPa'da silikon içeren taşıyıcı ile gerçekleştirilebilir (silika jel taşıyıcıya bakınız) -copper-manganez katalizör olarak kullanıldı ve 1,4-bütandiol verimi% 95 idi.
ABD Genel Anilin ve Film Şirketi bu yasada iyileştirmeler yaptı. İlk adımda, katalizör magnezyum silikat üzerinde desteklenen bakır asetlid olarak değiştirildi ve asetilenin polimerizasyonunu engellemek için rutenyum kullanıldı. Katalizörün kullanımı güvenlidir ve kolayca devre dışı bırakılmaz. Reaksiyon şartları, 95 ° C'lik bir sıcaklık ve 0.2 MPa'lık bir asetilen kısmi basıncıdır. Karıştırıcılı tank reaktörü kullanılır ve katı katalizör, sıvı reaksiyon ortamında süspanse edilir. Hidrojenasyonun ikinci aşaması iki aşamada gerçekleştirilir: ilk önce düşük basınçlı sıvı faz hidrojenasyonu, katalizör çerçeve nikel, reaksiyon sıcaklığı 50-60 ° C, basınç 1.4-2.1 MPa ve tank reaktörü ile karıştırma, daha sonra sabit bir yatakta kullanılır. Yüksek basınçlı sıvı faz hidrojenasyonu.
Repefa'nın üretim süreci çok karmaşık değildir ve maliyeti düşüktür. Şu anda, bu yöntemin üretim kapasitesi, çeşitli yöntemlerin toplam kapasitesinin% 90'ına yakındır. Gelecekte bu yöntemin geliştirilmesinin anahtarı, asetilen hammaddelerinin arzı ve fiyatıdır.
Maleik anhidrit hidrojenasyon reaksiyonu, tetrahidrofuranın birlikte üretilmesi için iki aşamada gerçekleştirilir. Maleik anhidridin liquid-butirolakton ve tetrahidrofuran'a 1 sıvı faz katalitik hidrojenlenmesi, katalizör nikel-rutenyum, reaksiyon sıcaklığı 240-280 ° C, basınç% 5,8 ~ 11,5 MPa ve maleik anhidritin dönüşüm oranı% 100'dür. . P-butirolakton ve tetrahidrofuran seçiciliği% 90'dır. P-bütirolaktonun tetrahidrofuran'a molar oranı, farklı reaksiyon koşulları kullanılarak 10: 1 ila 1: 3 aralığında ayarlanabilir. 2γ-bütirolakton, 1,4-bütandiol elde etmek için ayrıca hidrojene edilir ve bir promotör olarak potasyum oksit kullanan bir bakır krom katalizörü,% 85 ila% 90'lık bir dönüşüm oranına ve 200 ° C ve 10 MPa'da% 99'luk bir seçiciliğe sahiptir. yukarıdaki.
Bu yöntem yüksek hammadde fiyatlarına sahiptir, ancak birkaç reaksiyon basamağı, düşük yatırım ve ayarlanabilir ortak ürünler içermektedir. Bu nedenle, birçok ülke hala araştırma ve geliştirmeyi hızlandırmaktadır. Bütadien asetoksilasyon işlemi, tetrahidrofuranın birlikte üretilmesi için üç adımda gerçekleştirilir.
21,4-Diasetoksi-2-buten,% 98 verimle 1,4-diasetoksibütan elde etmek için 60 ° C ve 5 MPa'da bir paladyum katalizörü varlığında sıvı faz hidrojenasyonuna tabi tutulur.
31,4-diasetoksibütan, 1,4-bütandiol ürününü üretmek üzere katalizlenen bir iyon değişim reçinesi ile hidrolize edilir (bakınız katı asit katalizörüne bakın).
1,4-Diklorobüten İşlemi Butadien'den kloropren üretiminde, 1,4-diklorobüten bir ara üründür. Toyo Soda Industrial Co., Ltd. tarafından geliştirilen yöntem, yaklaşık% 100'lük bir dönüşümle 2-büten-1,4-diol oluşturmak üzere yaklaşık 110 ° C'de fazla sodyum format ile 1,4-diklorobütenin hidrolize edilmesi ve % 90'dan fazla bir seçicilik.%. Hidrolizden sonra, serbest formik asit sodyum hidroksit ile nötralize edildi. 2-büten-l, 4-diol daha sonra 100 ° C, 27 MPa ve bir nikel-alüminyum katalizörü varlığında 1,4-bütandiol verecek şekilde hidrojenlenir. Bu yöntem yüksek bir kamu işi maliyetine ve yüksek üretim maliyetine sahiptir.
Alil alkol propilenden hazırlanabilir, bu nedenle bu yöntem propilenden başlayarak bir yöntem olarak da kabul edilebilir. Propilenden, 1,4-bütandiol üretmek için alil asetat veya akrolein de kullanılabilir, ancak bu yöntemler hala sadece geliştirme aşamasındadır.