ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

1,3-БУТАДИЕН


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


1,3-БУТАДИЕН (дивинил) СН^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 Б. в воде при нормальных условиях 0,09% (по массе), воды в жидком Б. 0,07% (25 °С). Образует азеотропные смеси с бутаном (75,4% Б.; т. кип. - 5,5°С), 2-бутеном (77% Б.; т. кип. -5,53°С) и др.

1,3-Бутадиен (Б.) существует в виде s-цис- и s-транс-конформеров:
1063-9.jpg

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

Б. - 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 Б. в положения 1,4 с образованием производных циклогексена (см. Диеновый синтез). Б. 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 Б. может быть регенерирован при ~ 125°С. Эта р-ция м. б. использована для выделения чистого Б. из смеси с близкокипящими олефинами и парафинами. В присут. О2 воздуха Б. образует пероксиды, инициирующие его самопроизвольную полимеризацию с образованием полимеров сложного состава и строения.

В пром-сти Б. 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 Б. 30-34%). Бутены выделяют экстрактивной ректификацией с водным ацетоном или ДМФА. На второй стадии их разбавляют перегретым паром и дегидрируют в Б. на хромкальцийникельфосфатном кат. в адиабатич. реакторе при 600-660 °С; выход 33-40%. Б. выделяют экстрактивной ректификацией с безводным ацетонитрилом, ДМФА или др., хемосорбцией водно-аммиачным р-ром СН3СООСи. В одностадийном процессе бутан дегидрируют в Б. 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 Б. 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 Б. из фракции С4 пиролиза жидких и газообразных нефтепродуктов, получаемой при произ-ве этилена. Из фракции С4, содержащей 20-60% Б. (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% Б.

В лаборатории Б. 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 Б. 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.

Б. - 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.

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

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

Мировое произ-во Б. составляет ок. 5 млн. т.

Впервые Б. получен франц. химиком Ж. Б. Каванту в 1862 пиролизом сивушного масла. Первое пром. произ-во Б. 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.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков