丁烯

    丁烯 :

有4种异构体,即1-丁烯 [1]、顺-2-丁烯[2]、 反-2-丁烯[3]及异 丁烯[4]。四种异构体 均为无色气体。易燃。 易爆。易液化。均为石 油炼制过程中碳4馏 分中的组分。相对分 子质量56.12。不溶于 水。
[1]又称α-丁烯、 乙基乙烯。相对密度 0.5951(液)、2.582 (气,空气=1)。熔 点-185.35℃。沸 点-6.26℃。闪点 -80℃。燃点440℃。临 界温度147.4℃。临 界压力4.11MPa。蒸气压127.000×10³Pa(0℃)、 252.900×10³Pa(20℃)。折射率1.3962(-25℃)。 溶于大多数有机溶剂。蒸气与空气形成爆炸混 合物,爆炸极限1.6%～10.0%(体积分数)。是重 要的化工原料之一,如生产甲乙酮、丁二烯、顺 酐、乙酸、聚丁烯、正丁醇、仲丁醇、戊醇、芳香族 丁基化。
[2]又称2-丁烯。相对密度0.6213(液)、 2.591(气,空气=1)。熔点-138.92℃。沸点 3.72℃。折射率1.3946。临界温度161.39℃。临界 压力4.15MPa。蒸气压87.901×10³Pa (0℃)、181.227×10³Pa(20℃)。溶于乙醇、乙醚、 苯及大多数有机溶剂。与空气形成爆炸混合物, 爆炸极限为1.7%～9.7%(体积分数)。
[3]相对密度0.6042(液)、2.591(气,空 气=1)。熔点-105.8℃。沸点0.88℃。折射率 1.3848(-25℃)。临界温度155.14℃。临界压力 4.02MPa。与空气形成爆炸混合物,爆炸极限 1.7%～9.7%(体积分数)。溶于乙醇、乙醚和苯。
[4]又称2-甲基丙烯、1,1-二甲基乙烯。 相对密度0.5879(液)、2.582(气,空气=1)。熔点 -140.3℃。沸点-6.9℃、-49.31℃(13.332× 10³Pa)、-67.80℃(4.000×10³Pa)、-81.95℃ (1.333×10³Pa)、-105.06℃(0.133×10³Pa)。闪 点-76℃。折射率1.3926(25℃)。临界温度 144.73℃。临界压力4.04MPa。蒸气压 130×10³Pa(0℃)、257×10³Pa(20℃)。溶于乙 醇、乙醚和硫酸。与空气组成爆炸混合物,爆炸 极限1.8%～8.8%(体积分数)。工作场所最高允 许浓度100mg/m³。
本品有双键,具有典型的烯烃性质。能进行 亲电子加成和自由基加成,如烷基化反应、加氢 反应(催化加氢)、与卤素加成,在反应过程 中,[4]与[1]、[2]、[3]不同,不能制卤代烷烃, 只能得到卤化烯烃。与卤化氢加成时,四种异构 体均可生成卤代烷烃。与水加成时,生成醇。能 与一氧化碳和氢进行羰基合成,生成醛。在催化 剂作用下,可与芳烃加成,生成仲丁基芳烃,若 与[4]加成,则生成叔丁基芳烃。在催化剂作用 下,能进行氧化反应,根据所用催化剂及氧化条 件,可以生成酮、酸、酸酐、二烯或醛。也能在催 化剂作用下,进行氨氧化反应,生成腈。[2]、[4] 能进行歧化反应,生成异戊烯和丙烯。能与金属 反应,如与铝反应,生成丁基铝。[1]、[2]、[3]、 [4]可以相互转化。在引发剂及催化剂存在下,可 以进行齐聚、共聚及均聚,其中以[4]的聚合能力 最强,它能和丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、环戊二 烯、丙烯、β-蒎烯等共聚。[4]与甲醛反应,可生成 异戊二烯。此外,还可进行其他酰基化反应。
用途: 作为丁烯来说,主要用途有三方面, 其一是用作燃料填加剂,将本品烷基化后,提高 辛烷值,可用作烷基化汽油或用作汽油添加剂。 其二是作为聚合时的单体,它可以齐聚、均聚和 共聚,聚丁烯是长链单烯烃,不干、不交联,可用 作油品添加剂、粘合剂、润滑剂、压缩机油、电缆 浸渍油;共聚物可用于生产橡胶、塑料、树脂及 胶姆糖的胶基等。其三是用作化工原料,用途十 分广泛,正丁烯可制备仲丁醇、甲乙酮、丁二烯、 顺丁烯二酐、乙酸、戊醇等。异丁烯可以制备新 戊醇、新戊醛、新戊酸;作为叔丁基化剂,制备叔 丁基苯、叔丁基胺、叔丁基硫醇、对叔丁基甲苯 等;氧化可制备甲基丙烯醛、甲基丙烯酸;与甲醛 反应,制备异戊二烯;氨氧化制备甲基丙烯腈、 甲基丙烯酸;与甲醇反应,制备甲基叔丁醚;用作 汽油添加剂;农药原料,生产“DV菊酯”、“氯菊 酯”、“氯氰菊酯”及“二氯苯醚菊酯”等;烷基化 后,可制备抗氧化剂、防老化剂,热稳定剂;与乙 酸反应,制备乙酸丁酯,用作香料;与甲醛反应, 制备异戊二烯,进一步可制备一系列香料及橡 胶;氯化,可制备甲基烯丙基氯、β-环氧氯丙烷; 水合可制备叔丁醇,进一步生产香料,用作溶剂 等;歧化,可制备新己烯,进一步可生产香料;制 备三异丁基铝、异戊醛、异戊醇;与马来酸酐反 应,可制备高吸水性凝胶。聚合后,可生产丁基 橡胶、表面活性剂、树脂、润滑油分散剂等。
制法:①以上四种异构体均可从石油裂解 气的碳4馏分中提取。提取方法有:硫酸吸收法、 盐酸吸收法、水合法、离子交换法及甲基叔丁基 醚化法。这几种方法主要是提取[4],将[4]分离 后,再减压精馏,再分别提取[1]、[2]及[3]。

②以乙烯为原料,在催化剂三乙基铝作用 下,乙烯二聚,可制得[1]
③以正丁醇为原料,用浓硫酸处理,使之脱 水,可制得[1]。以异丁醇为原料,可制得[4]。
④以正丁烷为原料,在催化剂作用下脱氢, 可制得[1]。以异丁烷为原料,可制得[4]。
⑤丙烯歧化。在钨催化剂作用下,丙烯歧 化,可制得[2]及[3]。