1,4-butanodiol BDO

- Mar 20, 2019-

El butanodiol HOCH2CH2CH2CH2OH es principalmente el 1,4-butanodiol en la industria. Es un líquido incoloro con un punto de ebullición de 228 ° C, un punto de congelación de <-50 °="" c,="" y="" es="" soluble="" en=""> Está hecho principalmente de acetileno y formaldehído. Se utiliza como un extensor de cadena para la producción de poli (tereftalato de butileno) y poliuretano, y como una materia prima importante para tetrahidrofurano, γ-butirolactona y síntesis farmacéutica y orgánica. Dado que el poli (tereftalato de butileno) es un excelente poliéster, la demanda de plásticos de ingeniería está creciendo rápidamente.

Información básica

Nombre comercial: 1,4-butanodiol (BDO)

Fórmula molecular: C4H10O2

Peso molecular: 90.121

CAS: 107-88-0

Abreviaturas en inglés: BDO

Plegado en cosmética.
El butanodiol es muy común en la cosmética. El nombre en inglés que aparece a menudo es: Butilenglicol, también conocido como 1,3-dihidroxibutano, que es un tipo de poliol. A menudo se utiliza como humectante y disolvente en cosméticos. En términos de hidratación, dado que el butanodiol es un ingrediente humectante de molécula pequeña, la proporción de captación de agua es pequeña, y también existe un cierto efecto antibacteriano. La seguridad del butanodiol es digna de reconocimiento. La prueba mostró que cuando se aplicaba intermitentemente al cuerpo humano, se aplicaba una vez cada dos días durante 16 días. No se encontró inflamación irritante entre las 200 personas que participaron en la prueba. . Respecto a la irritación de la membrana mucosa del ojo, se ha probado en ratones blancos y los resultados obtenidos son aún muy seguros. Se dice que ha sido utilizado en la pasta de dientes durante cuatro semanas de pruebas orales. Como resultado, tampoco es irritante para la mucosa oral y es un ingrediente altamente seguro.

Método de producción plegable
Antes de la Segunda Guerra Mundial, Alemania había utilizado el método Repe para sintetizar butanodiol a partir de acetileno y formaldehído. Este método resuelve el peligro de que el acetileno funcione a alta presión y sigue siendo el principal método de producción de butanodiol. En la década de 1960, Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd. desarrolló un proceso para la preparación de butanodiol por hidrogenación catalítica de anhídrido maleico. En la década de 1970, la compañía desarrolló un nuevo proceso para el proceso de acetoxilación de butadieno. En 1971, la japonesa Toyo Soda Industrial Co., Ltd. estableció una planta de producción para la cloración de butadieno. Además, los Estados Unidos y Japón han estudiado sucesivamente varios métodos sintéticos que utilizan propileno o etileno como materias primas.

Repefa Este método fue desarrollado por el alemán WJ Repe, y la reacción se llevó a cabo en dos pasos.

1 Una solución acuosa de acetileno y formaldehído se hace reaccionar en presencia de un catalizador de acetileno que contiene cobre con soporte de sílice para formar 2-butino-1,4-diol (abreviado como 1,4-butinodiol): 2HCHO + HCCH- → HOCH2CCCH2OH

La reacción se lleva a cabo en un reactor de lecho fijo con una presión parcial de acetileno de 0,5 MPa y una temperatura de reacción de 90 a 100 ° C. La selectividad del 1,4-butinodiol es de hasta el 80% en términos de acetileno y es mayor que 90% en términos de formaldehído.

2 Hidrogenación de 1,4-butinodiol a 1,4-butanodiol: HOCH2C 呏 CCH2OH + 2H2─ → HOCH2CH2CH2CH2OH La hidrogenación se puede llevar a cabo a 70 ~ 140 ° C, 30 MPa, con un vehículo que contiene silicio (ver portador de gel de sílice) El níquel Se utilizó cobre-manganeso como catalizador, y el rendimiento de 1,4-butanodiol fue del 95%.

La Compañía de Cine y Anilina General de EE. UU. Ha realizado mejoras a esta ley. En la primera etapa, el catalizador se cambió a acetiluro de cobre soportado en silicato de magnesio, y se contenía rutenio para inhibir la polimerización del acetileno. El catalizador es seguro de usar y no se desactiva fácilmente. Las condiciones de reacción son una temperatura de 95 ° C y una presión parcial de acetileno de 0.2 MPa. Se usa el reactor de tanque con agitación, y el catalizador sólido se suspende en el medio de reacción líquido. El segundo paso de la hidrogenación se lleva a cabo en dos pasos: primero, hidrogenación en fase líquida a baja presión, el catalizador es de níquel, la temperatura de reacción es de 50-60 ° C, la presión es de 1.4-2.1 MPa y el reactor de tanque con Se utiliza la agitación, y luego en un lecho fijo. Hidrogenación en fase líquida a alta presión.

El proceso de producción de Repefa no es demasiado complicado y el costo es bajo. En la actualidad, la capacidad de producción de este método es cercana al 90% de la capacidad total de varios métodos. La clave para el desarrollo de este método en el futuro es el suministro y el precio de las materias primas de acetileno.

La reacción de hidrogenación con anhídrido maleico se lleva a cabo en dos etapas para coproducir tetrahidrofurano. 1 hidrogenación catalítica en fase líquida de anhídrido maleico a γ-butirolactona y tetrahidrofurano, el catalizador es níquel-rutenio, la temperatura de reacción es 240-280 ° C, la presión es 5.8 ~ 11.5 MPa y la tasa de conversión del anhídrido maleico es 100% . La selectividad a γ-butirolactona y tetrahidrofurano es del 90%. La relación molar de γ-butirolactona a tetrahidrofurano se puede ajustar en el rango de 10: 1 a 1: 3 usando diferentes condiciones de reacción. La 2γ-butirolactona también se hidrogena para obtener 1,4-butanodiol, y un catalizador de cobre y cromo que usa óxido de potasio como promotor tiene una tasa de conversión del 85% al 90% y una selectividad del 99% a 200 ° C y 10 MPa. lo anterior.

Este método tiene altos precios de materia prima, pero tiene pocos pasos de reacción, baja inversión y coproductos ajustables. Por lo tanto, muchos países todavía están intensificando la investigación y el desarrollo. El proceso de acetoxilación de butadieno se lleva a cabo en tres pasos para coproducir tetrahidrofurano.

El 21,4-diacetoxi-2-buteno se somete a hidrogenación en fase líquida en presencia de un catalizador de paladio a 60 ° C y 5 MPa para obtener 1,4-diacetoxibutano con un rendimiento del 98%.

El 31,4-diacetoxibutano se hidroliza mediante una resina de intercambio iónico catalizada (ver catalizador ácido sólido) para producir el producto 1,4-butanodiol.

Proceso de 1,4-diclorobuteno En la producción de cloropreno a partir de butadieno, el 1,4-diclorobuteno es un producto intermedio. El método desarrollado por Toyo Soda Industrial Co., Ltd. es hidrolizar 1,4-diclorobuteno con un exceso de formiato de sodio a aproximadamente 110 ° C para formar 2-buteno-1,4-diol con una conversión de casi el 100% y Una selectividad de más del 90.%. Después de la hidrólisis, el ácido fórmico libre se neutralizó con hidróxido de sodio. El 2-buteno-1,4-diol luego se hidrogena en presencia de 100 ° C, 27 MPa y un catalizador de níquel-aluminio para dar 1,4-butanodiol. Este método tiene un alto costo de obras públicas y un alto costo de producción.

El alcohol alílico se puede preparar a partir de propileno, por lo que este método también se puede considerar como un método a partir de propileno. Del propileno, también se puede usar acetato de alilo o acroleína para producir 1,4-butanodiol, pero estos métodos aún están en la etapa de desarrollo.