Tlenek izobutylenu, znany również jako 1,2-Epoksyizobutan lub 2,2-dimetylooksiran, w normalnych warunkach jest bezbarwną i przezroczystą cieczą. Należy do rodziny epoksydów, charakteryzujących się wysokim poziomem reaktywności chemicznej ze względu na strukturę pierścienia epoksydowego. Związek ten ma numer CAS 558-30-5 i wzór cząsteczkowy C4H8O o masie cząsteczkowej 72,11 g/mol. Jest powszechnie uznawany za ważny organiczny półprodukt w różnych reakcjach chemicznych i procesach przemysłowych. Jego reaktywny pierścień epoksydowy ułatwia tworzenie różnych związków z grupami funkcyjnymi poprzez reakcje otwarcia pierścienia, zarówno w warunkach kwaśnych, jak i zasadowych. Na przykład może reagować ze związkami hydroksylowymi, tworząc etery glicydylowe, które mogą dalej ulegać reakcjom wymiany eterowej lub addycji, dając polimery na bazie polieteru.
|
|
|
| Wzór chemiczny | C4H8O |
| Dokładna masa | 72.06 |
| Masa cząsteczkowa | 72.11 |
| m/z | 72.06 (100.0%), 73.06 (4.3%) |
| Analiza elementarna | C, 66.63; H, 11.18; O, 22.19 |
Tlenek izobutylenu, nazwa układu chemicznego 2,2-dimetyloksacyklopropan, wzór cząsteczkowy C4H8O, masa cząsteczkowa 72,11, jest bezbarwną i lotną cieczą w temperaturze pokojowej, o specjalnym eterowym zapachu, temperatura wrzenia 50-51 stopni, gęstość 0,812 g/ml (25 stopni), słabo rozpuszczalna w wodzie i mieszalna z zdecydowaną większością alkoholi, eterów, estry i węglowodory aromatyczne. Wewnątrzcząsteczkowy trójskładnikowy pierścień epoksydowy o wysokim napięciu jest jego głównym miejscem aktywnym, które jest podatne na addycję otwierającą pierścień, polimeryzację, hydrolizę, amonolizę, alkoholizę, siarkę i inne reakcje w ramach katalizy kwasowo-zasadowej. Jest to wysokowartościowy drobnoziarnisty półprodukt chemiczny w łańcuchu przemysłu petrochemicznego C4.
Dziedzina polimeryzacji i modyfikacji żywic
W układzie katalitycznym składającym się z cyjanku podwójnego metalu (DMC), wodorotlenku potasu i aminy trzeciorzędowej, IBO ulega kontrolowanej polimeryzacji z otwarciem pierścienia przy użyciu glikolu etylenowego, glikolu propylenowego, gliceryny, pentaerytrytolu, sorbitolu, trimetylolopropanu, bisfenolu A i amin (etylenodiaminy, dietylenotriaminy) jako inicjatorów w celu wytworzenia silnie rozgałęzionego polieteru podstawionego dimetylem o łańcuchu bocznym poliole. W odróżnieniu od zwykłych polieterów epichlorohydrynowych (PO) zawada metylosteryczna zapewnia wyjątkową odporność na hydrolizę, elastyczność w niskich-temperaturach, niską lepkość i odporność na utlenianie.
Elastomery poliuretanowe (TPU, odlewany procesor, elastomery mikroporowate)
Zwykły polieter na bazie PO jest kruchy w niskich temperaturach i ma słabą odporność na wilgoć i starzenie cieplne; Elastomer poliuretanowy syntetyzowany przez polieter modyfikowany IBO ma temperaturę zeszklenia, którą można obniżyć do poniżej -45 stopni i nie pęka przy zginaniu w niskich temperaturach. Jego stabilność hydrolizy jest zwiększona 3-5 razy. Szeroko stosowane w osłonach wiązek przewodów wysokiego napięcia, tulejach amortyzatorów, blokach tłumiących tory kolejowe dużych prędkości, uszczelnieniach hydraulicznych do maszyn budowlanych i pływających materiałach amortyzujących do nowych pojazdów energetycznych. Ponad 60% IBO klasy polimerowej produkowanej przez krajową fabrykę Lianhong Xinke o wydajności 3200 ton/rok jest dostarczane na potrzeby zakładów produkcyjnych elastomerów polieterowych.
Sztywna/elastyczna pianka poliuretanowa
Twarda poliuretanowa płyta izolacyjna: wykonana z kopolimeru polieterowego IBO, o liczbie komórek zamkniętych większej lub równej 92% i przewodności cieplnej mniejszej lub równej 0,021 W/(m · K), odporna na cykle wysokich i niskich temperatur, odpowiednia do nisko-temperaturowych zbiorników magazynujących LNG, kontenerów łańcucha chłodniczego i ognioodpornych warstw izolacyjnych ścian zewnętrznych budynków; Jeśli chodzi o miękką piankę, wysoko rozgałęziony polieter IBO wytwarza piankę o powolnym odbiciu-o dużej gęstości i warstwę pianki do fotelików samochodowych, z równomiernym odbiciem i długotrwałym-trwałym odkształceniem kompresyjnym<3%, which is superior to pure PO system foam.
The hydrophilic modified WPU was synthesized with IBO - diol polyether as the soft segment. The lotion has narrow particle size, storage stability>12 miesięcy, wodoodporność i alkoholoodporność po utworzeniu filmu. Stosowany jest do wodoodpornych powłok tekstylnych, środków do wykańczania skóry,-lakierów wodnych do drewna i kleju do laminowania papieru. W porównaniu z polieterowymi WPU z tlenkiem etylenu (EO), struktura IBO znacznie zmniejsza problemy z absorpcją wody i pęcznieniem segmentów hydrofilowych oraz ponad dwukrotnie poprawia odporność na warunki atmosferyczne na zewnątrz.
Klej i uszczelniacz poliuretanowy
Jedno/dwuskładnikowy-klej strukturalny, uszczelniacz do szyb samochodowych i materiał rdzenia do uszczelniania ram modułów fotowoltaicznych. Polieter IBO nadaje warstwie klejącej niski moduł i duże wydłużenie, odpowiednią do heterogenicznego łączenia metali, szkła, stopów aluminium i tworzyw sztucznych oraz odporną na rozszerzalność cieplną, kurczenie się i pękanie; Uszczelniacz fotowoltaiczny jest odporny na starzenie się pod wpływem promieni UV i ma żywotność na zewnątrz ponad 25 lat.
Synteza kopolimeryzacji dwutlenku węgla alifatycznego poliwęglanu PIBC (kierunek granicy zielonego, degradowalnego polimeru)
Stosując katalizę kompleksową bimetalicznego cyjanku Zn Co, IBO osiąga ponad 95% pełnej kopolimeryzacji przemiennej w celu wytworzenia poli(węglanu 2,2-dimetylobutylu) PIBC. W odróżnieniu od amorficznej struktury zwykłego węglanu polipropylenu (PPC), PIBC jest krystalicznym polimerem o temperaturze topnienia 93,7 stopnia, wytrzymałości na rozciąganie 4,4 MPa, wydłużeniu przy zerwaniu wynoszącym 350% i znacznie rozszerzonym zakresie stabilności termicznej.
W pełni biodegradowalne materiały opakowaniowe
PIBC może zostać całkowicie rozłożony przez mikroorganizmy glebowe/woda morska, bez wytrącania się plastyfikatora i jest stosowany do jednorazowych pudełek na żywność, biodegradowalnej ekspresowej pianki buforowej i przedmieszki folii rolniczej; Trójskładnikowy kopolimer (IBO++bezwodnik maleinowy) może regulować szybkość degradacji i dostosowywać kontrolowany cykl degradacji trwający 3–12 miesięcy.
Klej ofiarny i żywica odlewnicza
W wysokich temperaturach PIBC rozkłada się płynnie, bez pozostałości węgla. Jest to klej protektorowy stosowany do precyzyjnych odlewów precyzyjnych i klejenia surowych korpusów ceramicznych, zastępując tradycyjne żywice parafinowe i fenolowe. Poprawiono gładkość powierzchni odlewów i nie ma defektów wtrąceń węgla; Tymczasowa warstwa klejąca do pakowania chipów mikroelektronicznych. Rozkład w niskiej-temperaturze nie uszkadza obwodu płytki.
Medyczne wchłanialne podłoże implantu
PIBC o niskiej masie cząsteczkowej może modyfikować kwas polimlekowy (PLA) i polikaprolakton (PCL) w celu regulacji szybkości degradacji i kompatybilności mechanicznej i jest stosowany do powlekania paznokci, szwów kostnych i rusztowań do naprawy tkanek.
Modyfikator systemu żywicy epoksydowej (drugi co do wielkości segment konsumencki, stanowiący 28,7%)
Żywica epoksydowa typu bisfenol A-jest krucha, podatna na pękanie w niskich temperaturach i ma słabą odporność na warunki atmosferyczne. IBO jest szczepiony na szkielecie epoksydowym poprzez otwarcie pierścienia epoksydowego, hartowanie elastycznej gałęzi alkilowej, przy jednoczesnym zachowaniu miejsc sieciowania-epoksydowego.
Odporna na warunki pogodowe matryca epoksydowa łopatek turbiny wiatrowej
Specjalne modyfikowane monomery wzmacniające do systemów żywic epoksydowych dużych łopat morskich turbin wiatrowych, z dodatkiem 8% -15% żywicy modyfikowanej szczepieniem IBO, mogą zwiększyć udarność o 120%, są odporne na korozję w mgle solnej i starzenie się pod wpływem promieni UV oraz wydłużają żywotność na morzu do 20 lat.
Hermetyzacja elektroniczna i żywica-pokryta miedzią
IBO klasy elektronicznej o wysokiej czystości (wilgoć<50 ppm, purity 99.92%) modified epoxy potting adhesive, low viscosity, low stress, packaging IGBT power modules and PCB circuit boards, with no cracking after 1000 cycles of cold and hot shock -55 ℃~125 ℃; Intermediate of halogen-free flame-retardant copper-clad resin, improves the resin and glass fiber infiltration, and increases the peel strength by 15%.
Odporna na korozję, ciężka-żywica powłokowa przeciwkorozyjna
Mosty o konstrukcji stalowej, platformy wiertnicze i wewnętrzne ściany zbiorników magazynowych są pokryte epoksydowym podkładem antykorozyjnym- i modyfikatorem farby. IBO wprowadza hydrofobową strukturę tert-butylową, która zmniejsza wchłanianie wody przez powłokę farby o 60%. Jest odporny na zanurzenie w kwasach, zasadach i wodzie morskiej, co ogranicza cykl ciężkich-renowacji antykorozyjnych.
IBO is polymerized with long-chain fatty alcohols and polyols to obtain ultra-high viscosity index polyether base oil, with low pour point, thermal decomposition temperature>260 stopni, bez popiołu i częściowo biodegradowalny. Stosowany w wysokotemperaturowych-piecach olejowych, lotniczym oleju hydraulicznym, smarach plastycznych dopuszczonych do kontaktu z żywnością i specjalistycznym oleju do przekładni turbin wiatrowych; W porównaniu z poli(alfa olefiną) (PAO), polieter IBO ma lepszą kompatybilność z dodatkami polarnymi i doskonałe-właściwości przeciwzużyciowe i zmniejszające tarcie.
Żywica akrylowa, żywica alkidowa, nienasycony monomer modyfikowany poliestrem
IBO ulega estryfikacji z otwarciem pierścienia kwasem akrylowym i kwasem metakrylowym, tworząc monomery hydroksyakrylanowe, po czym następuje wprowadzenie hydrofobowych rozgałęzień tert-butylowych; Połączenie systemu żywic alkidowych może skrócić czas utwardzania, poprawić twardość i wodoodporność powłoki lakierniczej; Niewielka ilość kopolimeryzacji IBO w nienasyconym poliestrze zmniejsza skurcz żywicy, a produkty z włókna szklanego nie mają pęcherzyków ani pęknięć.
Półprodukty farmaceutyczne i chemia farmaceutyczna
W branży farmaceutycznej należy stosować IBO-o wysokiej czystości i czystości większej lub równej 99,95%. Śladowe zanieczyszczenia (aldehydy, woda, chlor) mogą zakłócać syntezę i wskaźniki toksykologiczne leków chiralnych, czyniąc je kluczowym wąskim gardłem pośrednim surowcem dla innowacyjnych leków CDMO.
IBO hydrolizuje z wytworzeniem glikolu 2-metylo-1,2-propylenowego, amonoliza z wytworzeniem tert-butyloaminoalkoholu, alkoholiza z wytworzeniem szeregu alkoksytert-butanolu, które są charakterystycznymi fragmentami strukturalnymi kilkudziesięciu leków:
Półprodukty leków przeciwwirusowych
Materiały modyfikujące łańcuchy boczne do leków nukleozydowych przeciw grypie i wirusowi opryszczki; Alkohol 2-fluoro-2-metylopropano-1- wytwarza się poprzez otwarcie pierścienia wodorofluorowania IBO, które służy do wprowadzenia grup hydrofobowych małocząsteczkowych leków przeciwko COVID-19 oraz poprawy przepuszczalności błony komórkowej leku i szybkości wiązania z białkami osocza.
Zmodyfikowane tert-butylowe fragmenty cefalosporyn i antybiotyków chinolonowych zmniejszają hepatotoksyczność leku i wydłużają-okres półtrwania; Zewnętrzne środki dezynfekcyjne i antybakteryjne pochodne eterów alkoholowych mają znacznie mniejsze działanie drażniące niż izopropanol i znajdują zastosowanie jako medyczne środki do dezynfekcji ran i konserwanty oczu.
Leki na układ sercowo-naczyniowy, przeciwnadciśnieniowe i-obniżające poziom lipidów
Chiralny diol o łańcuchu bocznym, półprodukt leków obniżających stężenie lipidów w statynach; Szkielet beta-blokera z alkoholem tert-butylowo-aminoregulacyjnym reguluje współczynnik podziału lipidów leku i zwiększa biodostępność po podaniu doustnym o 30% -50%.
Biokompatybilną matrycę hydrożelową przygotowano metodą kopolimeryzacji szczepionej z otwarciem pierścienia IBO z glikolem polietylenowym, dekstranem i chitozanem:
Rodzaj zastrzyku Mikrosfery o długim-działaniu i przedłużonym-uwalnianiu
Powierzchnię modyfikowanych mikrosfer PLGA szczepi się segmentami polieterowymi IBO, aby uzyskać uwalnianie peptydów, białek i leków hormonalnych rzędu zerowego, z okresem przedłużonego uwalniania wynoszącym 1-3 miesiące, co zmniejsza częstotliwość wstrzykiwania; Główne surowce modyfikowane nośnikami do preparatów długo działających insuliny i hormonu wzrostu.
Matryca plastra do przezskórnego podawania leku
System penetracji żelu polieterowego IBO nie niszczy bariery naskórka skóry. Nadaje się do stosowania w maściach uśmierzających ból, plastrach hormonalnych i plastrach pomagających w rzucaniu palenia. Szybkość penetracji leku jest 2 razy większa niż w przypadku zwykłej matrycy z glikolu propylenowego.
Opatrunek medyczny, żel gojący rany
Hydrofilowy, hydrofobowy, zrównoważony hydrożel modyfikowany IBO, nawilżający, oddychający, pochłaniający wycieki, antybakteryjny kompozytowy nośnik żelowy z jonami srebra, stosowany do gojenia ran oparzeniowych i przewlekłych wrzodów.
Produkt IBO otwierający pierścień, eter tert-butyloalkilowy, ma regulowaną polarność i może być stosowany jako współrozpuszczalnik do wstrzykiwań nierozpuszczalnych leków, zastępując część glikolu propylenowego i etanolu w celu zmniejszenia podrażnienia podczas wstrzyknięcia dożylnego; Chiralne pochodne IBO stosuje się jako wypełniacze w kolumnach do rozdzielania chiralnego-wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) w celu oddzielania enancjomerów chiralnych leków.
Półprodukty leków weterynaryjnych i dodatków do żywienia zwierząt
BASF i inne firmy wykorzystują IBO do syntezy aktywnych składników odżywczych zwierząt gospodarskich, drobiu i produktów wodnych, a także do produkcji szkieletów eterowo-alkoholowych jako dodatków paszowych przeciwdziałających stresowi i promujących wzrost; Półprodukt weterynaryjny przeciwpasożytniczy w wodzie, o niskiej zawartości pozostałości, łatwo rozkładający się w wodzie, spełniający normy UE dotyczące ochrony środowiska pasz.
metody syntezy
Bezpośrednie utlenianie izobutylenu
Opis
Najbardziej bezpośrednia metoda polega na utlenianiu izobutylenu przy użyciu odpowiedniego utleniacza. Reakcja ta zazwyczaj zachodzi w obecności katalizatora, który ułatwia proces utleniania.
Proces
- Surowiec: Izobutylen jest głównym surowcem w tej reakcji.
- Utleniacz: Powszechnie stosowane utleniacze obejmują nadtlenek wodoru, tlen lub organiczne nadkwasy.
- Katalizator: W celu zwiększenia wydajności i selektywności reakcji utleniania można zastosować katalizatory, takie jak tlenki metali, zeolity lub ciecze jonowe.
- Warunki reakcji: Reakcję zazwyczaj prowadzi się w umiarkowanych temperaturach i ciśnieniach, przy dokładnej kontroli warunków reakcji w celu optymalizacji wydajności i czystości produktu.
Zalety
- Bezpośrednia i wydajna konwersja izobutylenu do produktu.
- Potencjał wysokiej wydajności i czystości produktu.
Wyzwania
- Optymalizacja warunków reakcji i dobór katalizatora jest kluczowa dla osiągnięcia pożądanych rezultatów.
- Względy bezpieczeństwa związane z obchodzeniem się z utleniaczami i katalizatorami.
Epoksydacja izobutenu
Opis:
Alternatywną drogą do tego jest epoksydacja izobutenu, związku blisko spokrewnionego z izobutylenem. W tym procesie izobuten przekształca się wTlenek izobutylenupoprzez katalityczną reakcję epoksydacji.
Proces:
- Surowiec: Izobuten jest materiałem wyjściowym w tej reakcji.
- Katalizator: Katalizatory epoksydacji, takie jak tytan-silikalit (TS-1) lub katalizatory na bazie molibdenu, służą do wspomagania tworzenia pierścienia epoksydowego.
- Utleniacz: Nadtlenek wodoru lub tlen cząsteczkowy mogą służyć jako utleniacz w tej reakcji.
- Warunki reakcji: Warunki reakcji, w tym temperatura, ciśnienie i rozpuszczalnik, są dokładnie kontrolowane, aby zmaksymalizować wydajność i selektywność produktu.
Zalety:
- Oferuje alternatywną drogę do produktu przy użyciu izobutenu jako surowca.
- Katalityczne reakcje epoksydacji mogą być wysoce selektywne i wydajne.
Wyzwania:
- Dostępność i koszt izobutenu mogą mieć wpływ na wykonalność tej metody.
- Projektowanie i optymalizacja katalizatorów mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia wysokich wydajności i czystości.
Często zadawane pytania
Co jesttlenek izobutylenuużywany do?
+
-
Produkcja chemiczna i półprodukty przemysłowe
Tlenek izobutylenu jest szeroko stosowany do produkcji substancji chemicznych jako reagujący półprodukt, w wyniku którego powstają alkohole, glikole i specjalne pochodne oraz etery. Jego właściwości epoksydowe umożliwiają kontrolowane reakcje-otwarcia pierścienia przy tej samej jakości wsadu.
Czy izobuten to to samo co izobutylen?
+
-
Izobutylen (lub izobuten) jest surowcem do produkcji polibutenu (kauczuku butylowego). Izobuten jest półproduktem w produkcji eteru metylowo-terbutylowego (MTBE).
Popularne Tagi: tlenek izobutylenu cas 558-30-5, dostawcy, producenci, fabryki, hurtownia, zakup, cena, luzem, na sprzedaż