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1,3-丁二烯簡(jiǎn)稱丁二烯,無色氣體,有特殊氣味。稍溶于水,溶于乙醇、甲醇,易溶于丙酮、乙醚、氯仿等,一種重要的化工原料,可作為單體用于制造合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)。
當(dāng)這個(gè)詞丁二烯被使用的情況下,大多數(shù)時(shí)候是指1,3 - 丁二烯。這個(gè)名稱丁二烯還可以指同分異構(gòu)體:1,2-丁二烯,它是一個(gè)累積二烯烴。然而,這種丁二烯難以制備,并且沒有工業(yè)價(jià)值。
制法主要有丁烷和丁烯脫氫,或由碳四餾分分離而得。有麻醉性,特別刺激粘膜,易液化。臨界溫度161.8,臨界壓力4.26兆帕。與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限2.16~11.47%(體積)。
丁二烯是無色有微弱芳香氣味的無色易液化氣體,難溶于水,可溶于醇、醚、丙酮、苯等有機(jī)溶劑。在氧氣存在下容易發(fā)生聚合。
1,3-丁二烯分子中的碳-碳單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),但無順式和反式異構(gòu)體。丁二烯還有另一種異構(gòu)體:1,2-丁二烯,它是一個(gè)累積二烯烴,與1,3-丁二烯相比非常不穩(wěn)定。
1,3丁二烯的雙鍵比一般的C=C雙鍵長(zhǎng)一些,單鍵比一般的C-C單鍵短些,并且C-H鍵的鍵長(zhǎng)比丁烷中要短。這正是1,3-丁二烯分子中發(fā)生了鍵的平均化的結(jié)果。這種存在于共軛體系中表現(xiàn)出來的原子間的互相影響,叫做共軛效應(yīng)。由于C與C之間存在Σ鍵和π鍵,并且起到共軛效應(yīng)的是π鍵,因此我們也稱1,3-丁二烯的共軛效應(yīng)為派派共軛。由于共軛效應(yīng),π鍵電子成為一種離域電子,在分子軌道上運(yùn)動(dòng),而不再局限于兩個(gè)碳原子之間。
丁二烯是狄爾斯-阿爾德反應(yīng)常用的雙烯體之一,它與缺電子親雙烯體發(fā)生狄爾斯-阿爾德反應(yīng),可以制取蒽醌、四氫苯酐、丁烷四羧酸、六氫苯二甲酸酐等很多化工產(chǎn)品。丁二烯也可以與二氧化硫發(fā)生螯變反應(yīng),然后加氫生成工業(yè)溶劑環(huán)丁砜。
當(dāng)把丁二烯通入溴水,起加成反應(yīng)時(shí),除了生成溴直接和雙鍵加成生成的1-二溴丁烯外,還生成2-二溴丁烯——在加成時(shí),兩個(gè)雙鍵中比較活潑的鍵一起斷裂,同時(shí)生成新的雙鍵。如果丁二烯通入得較慢,而且溴水又多又濃,最后會(huì)生成1,1,3,3-四溴丁烷。
丁二烯的工業(yè)生產(chǎn)方法有:
此法目前應(yīng)用于美國(guó)、西歐和日本。乙烯裝置副產(chǎn)C4抽提(脂肪烴于900°C以上發(fā)生水蒸氣裂解制取乙烯和其他烯烴時(shí)的副產(chǎn)品)。此法正逐步替代其他方法,成為制取丁二烯的主要方法。生成的丁二烯可通過乙腈或二甲基甲酰胺等極性非質(zhì)子溶劑萃取出來,并蒸餾提純。
通過丁烷或丁烯催化脫氫生產(chǎn)。首個(gè)用此丁烷脫氫法生產(chǎn)丁二烯的工廠于1957年建于美國(guó)休斯頓,年產(chǎn)65000噸丁二烯。此法正被逐步淘汰。
400-450°C下,兩分子乙醇在金屬氧化物催化下生成丁二烯、氫氣和水。[2][3]此法多應(yīng)用于東歐、中國(guó)和印度,目前正被乙烯法所替代。
2CH3CH2OH→ CH2=CH-CH=CH2+ 2H2O+H2
乙醇先被氧化為乙醛,然后乙醛和乙醇在325-350°C和催化下反應(yīng)生成丁二烯和水。此法目前仍在中國(guó)和印度使用。
CH3CH2OH+CH3CHO→ CH2=CH-CH=CH2+ 2H2O
C4抽余油、C4餾分、氮?dú)狻⒓妆健⒓妆健⑤p柴油、石腦油、乙腈
1,5,9-環(huán)十二碳三烯、環(huán)丁砜、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-甲基丙烯酸共聚物、ABS樹脂、低分子聚丁二烯(1,2-LPB)、端羥基聚丁二烯、水泥膠乳、丁苯橡膠(1500型)、丁苯橡膠(1502型)、丁苯橡膠(1712型)、丁苯橡膠、丁苯膠乳、羧基丁苯膠乳、丁苯熱塑橡膠
1.運(yùn)輸注意事項(xiàng):本品鐵路運(yùn)輸時(shí)限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運(yùn),裝運(yùn)前需報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)。采用剛瓶運(yùn)輸時(shí)必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放,并應(yīng)將瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超過車輛的防護(hù)欄板,并用三角木墊卡牢,防止?jié)L動(dòng)。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。裝運(yùn)該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置,禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具裝卸。嚴(yán)禁與氧化劑、鹵素、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸,防止日光曝曬。中途停留時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線行駛,勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放;
2.儲(chǔ)存注意事項(xiàng):儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過30℃。應(yīng)與氧化劑、鹵素等分開存放,切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備;
3.包裝注意事項(xiàng):鋼質(zhì)氣瓶。
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào) UN 1010 2.1