Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


1,3-БУТАДИЕН

1,3-БУТАДИЕН (дивинил) СН2=СН—СН=СН2, мол. м. 54,09; бесцв. газ с характерным неприятным запахом; т. пл. - 108,9°С, т. кип. -4,41°С; плотн. жидкости 0,6211 г/см3 (20°С); nD25 1,4293;1063-1.jpg (мПа*с) жидкости: 0,29 ( - 20°С), 0,25 (0°С), 0,20 (40°C);1063-2.jpg 13,9 мН/м (20°С); pкрит 4,32 МПа, tкрит 152,0°С, dкрит 0,245 г/см3; давление пара (МПа): 0,12 (0°С), 0,23 (20°С), 0,56 (50°С), 1,70 (100°С); Ср [кДж/(кг*К)] жидкости 2,23 (-8,16°С), газа 1,37 (0СС), 1,47 (25°С);1063-3.jpg - 110,2 кДж/моль,1063-4.jpg 147,7 кДж/кг,1063-5.jpg (кДж/кг): 418 (-4,41°С), 389 (25°С),1063-6.jpgНосгор -2545 кДж/моль,1063-7.jpgHгидрирования - 236 кДж/моль,1063-8.jpgНполим - 72,85 кДж/моль (5-50С); Sо298 278,7 Дж/(моль*К); хорошо раств. в бензоле, эфире, хлороформе, СС14, плохо - в метаноле и этаноле. Р-римость 1,3-бутадиена в воде при нормальных условиях 0,09% (по массе), воды в жидком 1,3-бутадиене 0,07% (25 °С). Образует азеотропные смеси с бутаном (75,4% 1,3-бутадиена; т. кип. - 5,5°С), 2-бутеном (77% 1,3-бутадиена; т. кип. -5,53°С) и др.

1,3-Бутадиен существует в виде s-цис- и s-транс-конформеров:
1,3-бутадиен

s-mpanc-Форма более устойчива; ее содержание при комнатной т-ре 93-97%.

1,3-Бутадиен - типичный диеновый углеводород с сопряженными двойными связями; характеризуется высокой реакционной способностью. Легко полимеризуется и сополимеризуется со стиролом, нитрилами или эфирами акриловой и метакриловой к-т, винил- и метилвинилпиридинами, винили винилиденхлоридами, изобутиленом, изопреном и др. По двойным связям к Б присоединяются Н2, галогены, галогеноводороды и др. В-ва с активированной двойной связью, напр. малеиновый ангидрид, акролеин, стирол, акрилонитрил, присоединяются к 1,3-бутадиену в положения 1,4 с образованием производных циклогексена (см. Диеновый синтез). 1,3-Бутадиен самопроизвольно димеризуется с образованием 4-винил-1-циклогексена (р-ция ускоряется с повышением т-ры); в присут. нек-рых катализаторов, напр. (С2Н5)2А1С1 + Т1С14, образует циклич. ди- и тримеры, напр. 1,5,9-циклододекатриен; легко присоединяет при 100°С SO2, давая циклич. сульфолен, из к-рого 1,3-бутадиен может быть регенерирован при ~ 125°С. Эта р-ция м. б. использована для выделения чистого 1,3-бутадиена из смеси с близкокипящими олефинами и парафинами. В присут. О2 воздуха 1,3-бутадиен образует пероксиды, инициирующие его самопроизвольную полимеризацию с образованием полимеров сложного состава и строения.

В пром-сти 1,3-бутадиен получают в осн. каталитич. дегидрированием н-бутана или н-бутенов, содержащихся в газах нефтепереработки и попутных газах, или выделяют из фракции С4 пиролиза нефтепродуктов (при произ-ве этилена).

В двухстадийном процессе бутан сначала дегидрируют в бутены в "кипящем" слое алюмохромового кат. при 560-600°С; выход 28-30% (суммарный выход бутенов и 1,3-бутадиена 30-34%). Бутены выделяют экстрактивной ректификацией с водным ацетоном или ДМФА. На второй стадии их разбавляют перегретым паром и дегидрируют в 1,3-бутадиен на хромкальцийникельфосфатном кат. в адиабатич. реакторе при 600-660 °С; выход 33-40%. 1,3-Бутадиен выделяют экстрактивной ректификацией с безводным ацетонитрилом, ДМФА или др., хемосорбцией водно-аммиачным р-ром СН3СООСи. В одностадийном процессе бутан дегидрируют в 1,3-бутадиен на неподвижном алюмохромовом кат. в вакууме (0,016-0,020 МПа) при 550-650°С и времени контактирования 5-10 мин; выход 11-14%.

Окислительное дегидрирование бутенов (или бутана) характеризуется большим выходом 1,3-бутадиена и меньшими энергетич. затратами. Бутены в смеси с водяным паром и горячим воздухом дегидрируют при 400-500°С в реакторах с неподвижным слоем катализатора на основе оксидов Fe или др.; выход 60-75%.

Наиб. экономично выделение 1,3-бутадиена из фракции С4 пиролиза жидких и газообразных нефтепродуктов, получаемой при произ-ве этилена. Из фракции С4, содержащей 20-60% 1,3-бутадиена (в зависимости от состава сырья и условий процесса), его выделяют экстрактивной ректификацией; выход на исходное сырье не более 3-5%, по отношению к этилену - 12-18%. За рубежом этим способом производится более 80% 1,3-бутадиена.

В лаборатории 1,3-бутадиен может быть получен, напр., пиролизом циклогексена (пары последнего пропускают через трубку над сплавом никеля, железа и хрома, нагретым до т-ры красного каления; выход 65-75%), а также дегидратацией 1,3-бутиленгликоля. Хим. методы идентификации 1,3-бутадиена основаны на определении продуктов его взаимод. с бромом (тетрабромид, т. пл. 118-119°С), малеиновым ангидридом (ангидрид тетрагидрофталевой к-ты, т. пл. 103-104 °С) или др.

1,3-Бутадиен - один из осн. мономеров для произ-ва СК (см. Бутадиеновые каучуки, Бутадиен-стиральные каучуки, Бутадиен-нитрильные каучуки); используется также для получения пластмасс (см., напр., АБС-пластик), адиподинитрила, хлоропрена, бутиленгликоля, цикледодекатриена, 1,4-гексадиена и др.

1,3-Бутадиен-горюч, взрывоопасен. КПВ 1,1-12,5%; т. всп. -85°С, т. самовоспл. 415°С. В малых концентрациях 1,3-бутадиен раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей; ПДК 0,1 мг/л.

1,3-Бутадиен хранят в присут. ингибиторов (0,005-0,03%) п-трет-бутилпирокатехина, n-гидроксидифениламина, древесносмольного антиоксиданта или др. Перед использованием 1,3-бутадиена ингибиторы удаляют отмывкой водным р-ром NaOH и ректификацией.

Мировое произ-во 1,3-бутадиена составляет ок. 5 млн. т.

Впервые 1,3-бутадиен получен франц. химиком Ж. Б. Каванту в 1862 пиролизом сивушного масла. Первое пром. произ-во 1,3-бутадиена в СССР было организовано по методу С. В. Лебедева из этилового спирта.


===
Исп. литература для статьи «1,3-БУТАДИЕН»: Энциклопедия полимеров, т. 1, М., 1972, с. 299-302; Справочник нефте-химика, под ред. С. К. Огороднмкова, т. 1-2, Л., 1978; Химия и технология мономеров для синтетич. каучуков, Л„ 1981; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 4, N. Y.-[a.o.], 1978, p 313-37. Ф.Е. Куперман.

Страница «1,3-БУТАДИЕН» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн