14—丁二醇的生产及应用探析

1、b 4丁二醇的生产及应用探析摘 要：化工行业的发展给我国的经济带来了很大的促进作用，而居 民的日常生活更是与化工行业息息相关。1, 4-丁二醇又被称为1, 4-二疑 基丁烷，在有机合成与精细化工合成中具有重要的作用。另外在医药、纺 织、口化用品的制造中，1, 4-丁二醇也具有很重要的地位。本文对1, 4- 丁二醇的生产及应用进行了综合性的阐述，并提出了相应的观点。关键词：1, 4-丁二醇化工生产合成在生产四氢吠喃、聚氨酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯等化工原料的 过程中，1, 4-丁二醇都有着十分重要的作用。与此同时它也是一种良好 的中间体，可以被用于药物合成、溶剂合成、增塑剂合成等等1。1, 4

2、- 丁二醇呈链式结构，其主碳链较长，以它为基础的所合成的聚氨酯与聚酯 都具有很高的质量。随着全球化工行业的发展，1, 4-丁二醇的使用量和 使用范围也越来越大，己经成为了一种重要的基础性化工合成原料。一、1, 4-丁二醇的物理性质与化学性质1, 4-丁二醇的分子总量为90. 12,其分子式c4h1002,结构式为 h0-ch2-ch2-ch2-ch2-0h, cas号是110-63-4。它是一-种无色的粘性油状 液体，具有可燃性。它的沸点较高为228°c,熔点较低，仅为20°co其密 度比水稍大为1.017g/cm3,具有很好的水溶性同时也能够溶于其它的有机 溶剂如乙瞇、乙

3、醇、丙酮等。1, 4-丁二醇能够通过多种方法进行合成，但是在工业生产上由于要 考虑设备成木，生产原料，生产环境等诸多因素，因此能够应用于实际生 产屮的方法并不多，以下对几种1, 4-丁二醇的生产方法进行阐述。1. reppe合成法reppe合成法作为一种经典的合成方法，具有很大的使用范围。烯姪 或者烘桂与一氧化碳与亲核试剂进行反应，在催化条件下形成拨基酸及其 衍生物，这就是reppe合成法的主要原理。在1, 4-丁二醇的合成当中， reppe合成法又分为低压法和高压法两种，而在低压法的效果更好，囚此 被经常使用。其主耍步骤如下：将乙块与甲醛进行混合加热，温度为90°c 左右，同时以硅

4、酸镁作为载体并加入相应的铜催化剂。上述反应在反应釜 中连续搅拌进行，从而得到1, 4-丁块二醇。再以1, 4-丁炊二醇作为中 间体进行反应，在附带铜的raney-催化剂的存在下进一步反应生成1, 4-丁烯二醇。之后加入银、铜、猛催化剂进行合成，通入氢气进行还原得 到1, 4-丁二醇。为了让1, 4-丁二醇具有更高的纯度，一般会将1, 4- 丁二醇进行精憾，最后成品的纯度在99%以上2。2. 环氧丙烷法环氧丙烷法是日本著名化工企业可乐利公司所提出的方法，其主要步 骤为：以环氧丙烷作为原料通过催化反应使其出现异构化并形成烯丙醇。 然后再通过铭催化剂，同时加氢进行甲酰化从而得到轻基丙醛。对轻基丙 醛

5、进行萃取，并且加氢还原得到目标产物1, 4-丁二醇。3. 丁二烯乙酰氧基合成法 该方法分为三个主耍步骤，首先以耙、碼还有活性炭作为催化剂，控制温度为60°c,大气压为60mpa,让丁二烯与乙酸在氧气存在的情况下进 行反应得到1,4-二乙酰基氧基-2-丁烯。然后再对上述产物进行脱酸，通过氢催化可以得到b 4-二乙酰氧基丁烷。最后进行水解反应得到1- 乙酰氧基-4-轻基丁烷，再将1-乙酰氧基-4-轻基丁烷脱环化得到1, 4-t 二醇。4. davy 法davy法的主要步骤如下：(1)正丁烷以五氧化二磷和五氧化二锐作为 催化剂，在氧气的作用下使其被氧化牛成顺式酸酹。再加入锁或猛在铜、 珞催

6、化剂的存在下与酒精生成顺阡二乙酯。(2)上述产物以锯酸铜作为催 化剂，在特定条件下(温度为140°c至220°c,气压为40mpa左右)进行 催化氢化得到1, 4-丁二醇等混合物。(3)对所得到的混合物进行分离， 精制最后得到1, 4-丁二醇3。三、1, 4-丁二醇的应用1生产四氢咲喃四氢咲喃是一种杂环化合物，具有非常强的化学极性，因此在反应中 常用來作为有机溶剂。而1，4-t二醇具有很大一部分都是应用于生产四 氢咲喃。四氢咲喃在医学上的使用十分广泛，可以用于合成利复霉素、黄 体酮等激素药物。在燃气屮，四氢咲喃也有着分重要的作用，通过硫化 处理能够让四氢咲喃转变为四氢硫酚即

7、为燃气中的识别添加剂。四氢咲喃 还能够合成皮革表1何处理剂等等。2. 合成聚对苯二甲酸丁二醇酯甲酸丁二醇酯是一种性能优良的工程塑料，在汽车、电子、电器的制造中 有着广泛的应用。它具有十分优异的电性能并且可以组织燃烧，同时具有 很好的强度和韧性，具备一定的抗老化特性与其他工程艱料相比具有较大 的优势。3. 合成聚氨酯树脂热塑性聚氨酯也是通过1，4-丁二醇所合成的，它具有良好的韧性以 及耐磨性能使莫在仿皮革、耐磨夹套、汽车零件、胶管的制作中都有着很 大的作用。4. 合成y-丁内酯在合成y-丁内酯的过程中，1, 4-丁二醇也是一种重要的中间体。y -丁内酯具有很高的反应活性，在合成精细化学品的过程中

8、具有广泛的作 用。另外由于其沸点较高，也能够作为一种良好的溶剂来使用。丫-丁内 酯可以用来制备聚乙烯毗咯烷酮以及2-毗咯烷酮(nkp)和丁内酰胺等化 合物。上述化合物在医药合成、化妆品合成以及农药生产中都是很好的中 间体。另外在合成纤维的制备过程中，y-丁内酯也具有很大的作用。另外，1, 4-丁二醇还能够合成弹性纤维、共聚多醋一瞇等众多化工 产品及原料，具有广泛的使用范闱。四、结语随着我国经济水平的不断提高并在社会主义现代化建设的带动下，我 国的化工行业一直在不断地发展。化工行业与人们的生活息息相关，同时 又与国家的经济发展存在着密切的关系，是我国的重要产业。在化工生产 口化用品的合成当中。目前，合成1, 4-t二醇主要方法为reppe合成法、 环氧丙烷法、丁二烯乙酰氧基合成法以及davy法。其中davy法相对于其 他方法安全性更高，且生产成本较低并能够同时得到几种产甜，具有广阔 的发展前景。参考文献1 位洪册，贾飞国内外1, 4-t二醇的生产现状及前景分析j中 国石油和化工经济分析,2012 (19)： 152-155.2 王惟，梁倩倩，汤嘉陵.1, 4-丁二醇生产技术及