1,4-丁二醇，英文簡(jiǎn)稱BDO，它是丁二醇異構(gòu)體之一，常溫常壓下為無(wú)色透明液體，它可溶于水并且可與大部分有機(jī)溶劑混溶。1,4-丁二醇是一種常見(jiàn)的有機(jī)化工原料，可用于多種精細(xì)化工產(chǎn)品的制備，例如有研究報(bào)道它可被用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸二丁酯(PBT)、聚氨酯、γ-丁內(nèi)酯和四氫呋喃。
圖1 1,4-丁二醇的性狀圖
理化性質(zhì)
1,4-丁二醇有吸濕性，能與水混溶，溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于乙醚、苯、鹵代烴等。常溫常壓下不分解，可燃，閃點(diǎn)（開(kāi)口）121℃。可發(fā)生氧化反應(yīng)、聚合反應(yīng)、硝基化反應(yīng)、成環(huán)反應(yīng)等，脫水成環(huán)生成四氫呋喃，與有機(jī)酸反應(yīng)生成酯，與二元酸聚合生成聚酯。
發(fā)展歷史
1,4-丁二醇的工業(yè)化生產(chǎn)最早可追溯至第二次世界大戰(zhàn)期間，由聯(lián)邦德國(guó)的BAST公司率先實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。此后，1,4-丁二醇的工業(yè)應(yīng)用逐步擴(kuò)展，美國(guó)GAF公司于1956年在英國(guó)投產(chǎn)了第一套工業(yè)裝置，而美國(guó)DU PONT公司也于1969年開(kāi)始建廠投產(chǎn)。在20世紀(jì)60年代，日本三菱油化公司開(kāi)發(fā)了由順丁烯二酸酐催化加氫制備1,4-丁二醇的新方法。自70年代以來(lái)，隨著聚氨酯及對(duì)苯二甲酸丁二酯塑料的迅速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)1,4-丁二醇的需求大幅增長(zhǎng)，推動(dòng)了其工業(yè)生產(chǎn)路線的快速發(fā)展，相繼出現(xiàn)了如乙炔法、丁二烯法等多種生產(chǎn)工藝。
化學(xué)轉(zhuǎn)化
1,4-丁二醇在有機(jī)反應(yīng)中表現(xiàn)出豐富的化學(xué)性質(zhì)，可在不同氧化劑和條件下發(fā)生單羥基氧化、雙羥基同步氧化或全分子氧化，生成醛基、乳醇、γ-丁內(nèi)酯等產(chǎn)物。例如，以硝酸為氧化劑時(shí)，1,4-丁二醇可在25～30℃條件下被氧化為1,4-丁二酸；使用金基催化劑、氧氣為氧化劑時(shí)，1,4-丁二醇則可氧化為γ-丁內(nèi)酯。在取代反應(yīng)中，1,4-丁二醇的末端羥基可被鹵原子等基團(tuán)取代，生成相應(yīng)的氯代烷烴或溴代產(chǎn)物，如與HBr反應(yīng)制得1,4-二溴丁烷，或經(jīng)溴代、疊氮化兩步反應(yīng)得到4-疊氮丁醇。此外，1,4-丁二醇在不同的硝基化試劑和溶劑條件下可發(fā)生硝基化反應(yīng)，生成單硝基化與雙硝基化產(chǎn)物；在催化劑作用下，1,4-丁二醇可發(fā)生脫水反應(yīng)生成四氫呋喃、烯丁醇等，或發(fā)生脫氫反應(yīng)生成1,4-丁-2-烯二醇、1,4-丁二烯和γ-丁內(nèi)酯。1,4-丁二醇還能參與聚合反應(yīng)，與乙炔等原料合成多環(huán)醚或丙酸酯聚合物，并在與丁醛、甲胺等不同原料作用時(shí)發(fā)生成環(huán)反應(yīng)，生成七元環(huán)二縮醛、N-甲基吡咯啉、1,3-二氧環(huán)戊烷等環(huán)狀化合物。
工業(yè)應(yīng)用
1,4-丁二醇是一種重要的有機(jī)化工和精細(xì)化工原料，在化工、醫(yī)藥、紡織軍工等領(lǐng)域有著十分廣泛的用途，1,4-丁二醇主要用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、四氫呋喃（THF）、γ-丁內(nèi)酯（GBL）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、聚氨酯樹脂（PU）及高性能彈性纖維SPANDEX（氨綸）等附加價(jià)值較高的精細(xì)化工產(chǎn)品。用于生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的量約占1,4-丁二醇消費(fèi)量的9%，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯工程塑料和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯纖維因其易加工、優(yōu)異的電性能、機(jī)械及耐熱性能，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、電子和電氣等工業(yè)。[1]
安全說(shuō)明
1,4-丁二醇屬于低毒類物質(zhì)，附著在患病或負(fù)傷的皮膚上或飲用時(shí)，起初呈現(xiàn)麻醉作用，引起肝和腎特殊病理變化，然后由于中樞神經(jīng)麻醉而（無(wú)長(zhǎng)時(shí)間的潛伏）突然死亡。因此在生產(chǎn)1,4-丁二醇時(shí)生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密閉，防止泄漏，操作人員穿戴防護(hù)用具。皮膚有創(chuàng)傷的人嚴(yán)禁接觸。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔小明. 1,4-丁二醇的生產(chǎn)應(yīng)用及市場(chǎng)前景[J]. 化工時(shí)刊, 2000, 14: 46-49.