1,4-बुटानाडियोल बी.डी.ओ.

- Mar 20, 2019-

Butanediol HOCH2CH2CH2CH2OH उद्योग में मुख्य रूप से 1,4-बुटानाडियोल है। यह 228 ° C के क्वथनांक के साथ एक बेरंग तरल है, जो <-50 °="" c="" का="" हिमांक="" है,="" और="" पानी="" में="" घुलनशील=""> यह मुख्य रूप से एसिटिलीन और फॉर्मलाडेहाइड से बनाया गया है। इसका उपयोग पॉलीब्यूटिलीन टेरेफ्थेलेट और पॉलीयुरेथेन के उत्पादन के लिए एक चेन एक्सटेंडर के रूप में किया जाता है, और टेट्राहाइड्रोफुरान, γ-butyrolactone और फार्मास्युटिकल और कार्बनिक संश्लेषण के लिए एक महत्वपूर्ण कच्चे माल के रूप में। चूंकि पॉलीब्यूटिलीन टेरेफ्थेलेट एक उत्कृष्ट पॉलिएस्टर है, इसलिए इंजीनियरिंग प्लास्टिक की मांग तेजी से बढ़ रही है।

मूलभूत जानकारी

व्यापार नाम: 1,4-बुटानाडियोल (BDO)

आणविक सूत्र: C4H10O2

आणविक भार: 90.121

कैस: 107-88-0

अंग्रेजी संक्षिप्तीकरण: बी.डी.ओ.

सौंदर्य प्रसाधन में तह
सौंदर्य प्रसाधनों में बुटानाडियोल बहुत आम है। अंग्रेजी नाम जो अक्सर दिखाई देता है: ब्यूटाइलीन ग्लाइकोल, जिसे 1,3-डिहाइड्रॉक्सीब्यूटेन भी कहा जाता है, जो एक प्रकार का पॉलोल है। यह अक्सर सौंदर्य प्रसाधन में मॉइस्चराइजर और विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है। मॉइस्चराइजिंग के संदर्भ में, चूंकि ब्यूटेनॉल एक छोटा अणु मॉइस्चराइजिंग घटक है, पानी को हथियाने का अनुपात छोटा है, और एक निश्चित जीवाणुरोधी प्रभाव भी है। Butanediol की सुरक्षा मान्यता के योग्य है। परीक्षण से पता चला कि जब मानव शरीर में आंतरायिक रूप से लागू किया गया था, तो इसे 16 दिनों के लिए हर दूसरे दिन एक बार लागू किया गया था। परीक्षण में भाग लेने वाले सभी 200 लोगों में कोई जलन पैदा करने वाली सूजन नहीं पाई गई। आंख के श्लेष्म झिल्ली में जलन के संबंध में, यह सफेद चूहों में परीक्षण किया गया है, और प्राप्त परिणाम अभी भी अत्यधिक सुरक्षित हैं। ऐसा कहा जाता है कि इसका इस्तेमाल टूथपेस्ट में चार हफ्तों के मौखिक परीक्षणों के लिए किया गया है। नतीजतन, यह मौखिक श्लेष्म के लिए गैर-परेशान भी है और एक अत्यधिक सुरक्षित घटक है।

तह उत्पादन विधि
द्वितीय विश्व युद्ध से पहले, जर्मनी ने एसिटिलीन और फॉर्मलाडेहाइड से ब्यूटेनियोल को संश्लेषित करने के लिए रीप विधि का उपयोग किया था। यह विधि उच्च दबाव में एसिटिलीन के संचालन के खतरे को हल करती है और अभी भी बुटानाडियोल का मुख्य उत्पादन तरीका है। 1960 के दशक में, मित्सुबिशी ऑयल केमिकल कं, लिमिटेड ने मैनिक एनहाइड्राइड के उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण द्वारा ब्यूटेनियोल की तैयारी के लिए एक प्रक्रिया विकसित की। 1970 के दशक में, कंपनी ने ब्यूटाडीन एसिटॉक्साइलेशन प्रक्रिया के लिए एक नई प्रक्रिया विकसित की। 1971 में, जापान की Toyo Soda Industrial Co., Ltd. ने Butadiene क्लोरीनीकरण के लिए उत्पादन सुविधा स्थापित की। इसके अलावा, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान ने प्रोपलीन या एथिलीन का उपयोग कच्चे माल के रूप में विभिन्न सिंथेटिक तरीकों का क्रमिक अध्ययन किया है।

रेपेफा यह विधि जर्मन डब्ल्यूजे रीप द्वारा विकसित की गई थी, और प्रतिक्रिया दो चरणों में की गई थी।

1 एसिटिलीन और फॉर्मेल्डिहाइड के एक जलीय घोल को 2-ब्यूटाइन-1,4-डायोल (1,4-ब्यूटेनोइल के रूप में संक्षिप्त): 2HCHO + HCCH- → HOCH2CCCH2OH

प्रतिक्रिया एक निश्चित बेड रिएक्टर में 0.5 एमपीए के एसिटिलीन के आंशिक दबाव और 90 से 100 डिग्री सेल्सियस के प्रतिक्रिया तापमान के साथ की जाती है। 1,4-ब्यूटेनियोल की चयनात्मकता एसिटिलीन के मामले में 80% तक होती है और इससे अधिक होती है। फॉर्मलाडेहाइड के मामले में 90%।

2 हाइड्रोजनेशन 1,4-butynediol से 1,4-butanediol: HOCH2C CH CCH2OH + 2H2 + → HOCH2CH2CH2CH2OH हाइड्रोजनीकरण 70/140 ° C, 30MPa पर किया जा सकता है, जिसमें सिलिकॉन युक्त वाहक (सिलिका जेल कैरियर देखें) निकल है। -कॉपर-मैंगनीज उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया गया था, और 1,4-ब्यूटेनियोल की उपज 95% थी।

अमेरिकी जनरल अनिलिन और फिल्म कंपनी ने इस कानून में सुधार किया है। पहले चरण में, उत्प्रेरक को मैग्नीशियम सिलिकेट पर समर्थित कॉपर एसिटिलाइड में बदल दिया गया था, और रुथेनियम को एसिटिलीन के बहुलककरण को रोकने के लिए शामिल किया गया था। उत्प्रेरक उपयोग करने के लिए सुरक्षित है और आसानी से निष्क्रिय नहीं है। प्रतिक्रिया की स्थिति 95 डिग्री सेल्सियस का तापमान और 0.2 एमपीए का एक एसिटिलीन आंशिक दबाव है। सरगर्मी के साथ टैंक रिएक्टर का उपयोग किया जाता है, और ठोस उत्प्रेरक को तरल प्रतिक्रिया माध्यम में निलंबित कर दिया जाता है। हाइड्रोजनीकरण का दूसरा चरण दो चरणों में किया जाता है: पहला, निम्न-दबाव तरल चरण हाइड्रोजनीकरण, उत्प्रेरक फ्रेम निकल है, प्रतिक्रिया तापमान 50-60 डिग्री सेल्सियस है, दबाव 1.4-2.1 एमपीए है, और टैंक रिएक्टर के साथ सरगर्मी का उपयोग किया जाता है, और फिर एक निश्चित बिस्तर में। उच्च दबाव तरल चरण हाइड्रोजनीकरण।

रेपेफा की उत्पादन प्रक्रिया बहुत जटिल नहीं है और लागत कम है। वर्तमान में, इस विधि की उत्पादन क्षमता विभिन्न विधियों की कुल क्षमता का 90% के करीब है। भविष्य में इस पद्धति के विकास की कुंजी एसिटिलीन कच्चे माल की आपूर्ति और कीमत है।

मेथिक एनहाइड्राइड हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया को टेट्राहाइड्रोफ्यूरान के सह-उत्पादन के लिए दो चरणों में किया जाता है। 1 तरल चरण उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण के मैनिक एनहाइड्राइड का but-butyrolactone और टेट्राहाइड्रोफुरन, उत्प्रेरक निकल-रूथेनियम है, प्रतिक्रिया तापमान 240-280 डिग्री सेल्सियस है, दबाव 5.8 या 11.5 एमपीए है, और मेनिक एनहाइड्राइड की रूपांतरण दर 100% है। । Select-butyrolactone और tetrahydrofuran की चयनात्मकता 90% है। टेट्राहाइड्रोफुरान को rof-butyrolactone के मोलर अनुपात को विभिन्न प्रतिक्रिया स्थितियों का उपयोग करके 10: 1 से 1: 3 की सीमा में समायोजित किया जा सकता है। 2-ब्यूटिरॉलैक्टोन को 1,4-ब्यूटेनियोल प्राप्त करने के लिए आगे हाइड्रोजनीकृत किया जाता है, और एक तांबे के क्रोमियम उत्प्रेरक को एक प्रमोटर के रूप में पोटेशियम ऑक्साइड का उपयोग करके 85% से 90% की रूपांतरण दर और 200 ° C और 10 MPa के लिए 99% की चयनात्मकता होती है। उपरोक्त।

इस विधि में उच्च कच्चे माल की कीमतें हैं, लेकिन कुछ प्रतिक्रिया कदम, कम निवेश और समायोज्य सह-उत्पाद हैं। इसलिए, कई देश अभी भी अनुसंधान और विकास को आगे बढ़ा रहे हैं। टेट्राहाइड्रोफ्यूरान का सह-उत्पादन करने के लिए ब्यूटेडीन एसिटोक्सिलेशन प्रक्रिया तीन चरणों में की जाती है।

98% की उपज में 1,4-diacetoxybutane प्राप्त करने के लिए 60 ° C और 5 MPa पर एक पैलेडियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में 21,4-डायसेटॉक्सी-2-ब्यूटेन तरल चरण हाइड्रोजनीकरण के अधीन है।

31,4-diacetoxybutane एक आयन एक्सचेंज राल उत्प्रेरित (ठोस एसिड उत्प्रेरक देखें) उत्पाद 1,4-butanediol का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोलाइज्ड है।

1,4-डाइक्लोरोब्यूटीन प्रक्रिया ब्यूटाडीन से क्लोरोप्रीन के उत्पादन में, 1,4-डाइक्लोरोब्यूटिन एक मध्यवर्ती उत्पाद है। Toyo Soda Industrial Co., Ltd द्वारा विकसित विधि 1,4-dichlorobutene को सोडियम की अधिकता के साथ लगभग 110 ° C पर 2-ब्यूटेन-1,4-diol बनाने के लिए लगभग 100% के रूपांतरण के साथ हाइड्रोलाइज करना है। 90.% से अधिक की चयनात्मकता। हाइड्रोलिसिस के बाद, मुक्त फॉर्मिक एसिड सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ बेअसर हो गया था। 2-ब्यूटेन-1,4-डायॉल को तब 100 ° C, 27 MPa और निकेल-एल्युमीनियम उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजनीकृत करके 1,4-butanediol दिया जाता है। इस पद्धति में सार्वजनिक कार्यों की उच्च लागत और उच्च उत्पादन लागत है।

प्रोपलीन से एलिल अल्कोहल तैयार किया जा सकता है, इसलिए इस विधि को प्रोपलीन से शुरू होने वाली विधि भी माना जा सकता है। प्रोपलीन से, एलिल एसीटेट या एक्रोलिन का उपयोग 1,4-बुटानाडियोल के उत्पादन के लिए भी किया जा सकता है, लेकिन ये विधियां अभी भी केवल विकास के चरण में हैं।