1,4-丁二醇(英文名称:1,4-butanediol,BDO),是一种重要的有机化工原料,[4]是丁二醇的异构体之一,[5]化学分子式为C4H10O2,[1]分子量为90.12。[1]
1,4-丁二醇为无色黏稠油状液体,[2]沸点228℃,密度1.0154~1.0171g/cm3(20°C),熔点20.2°C,蒸发热576.1kJ/kg,折射率1.4445~1.4461。其能与水混溶,溶于甲醇、乙醇、丙酮,微溶于乙醚、苯、卤代烃等;常温常压下不分解。已知其主要的生产方法有炔醛法、丁二烯法、环氧丙烷生产法、顺酐生产法等。[2][6]1,4-丁二醇不仅是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料,还是生产四氢呋喃的主要原料。1,4-丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮[tóng]和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品。[7] 1,4-丁二醇可广泛应用于医药中间体、农业除虫剂、工业溶剂、日用化工等领域。[4]其属于低毒类物质,附着在患病或负伤的皮肤上或饮用时,起初呈现麻醉作用,引起肝和肾特殊病理变化,然后由于中枢神经麻醉而突然死亡。[2]生产设备应密闭,防止泄漏,操作人员穿戴防护用具;皮肤有创伤的人严禁接触。[2] 历史
1,4-丁二醇的工业化生产得益于德国化学家WJ.雷佩开发的一系列高压乙炔化工工艺。在他的指导下,1943年建成了乙炔法1,4-丁二醇的生产装置,用于生产丁钠橡胶,从此结束了德国在二战期间对天然橡胶的依赖。1956年美GAF(General Aniline & Film Corp.)第一个工业装置投产。20世纪60年代,日本三菱油化公司开发了由顺丁烯二酸酐(顺酐)催化加氢制备丁二醇的工艺,70年代该公司又开发了丁二烯乙酰氧基化法工艺。此外,日本可乐丽公司还开 发了以环氧丙烷为原料的1,4-丁二醇合成工艺。中国电石资源丰富易得,因此炔醛法占主导地位,而世界其他国家和地区新建装置已基本淘汰炔醛法,而顺酐法具有投资小、废物排放少、联产物多并灵活调整产品比例等优点,是未来1,4-丁二醇生产工艺发展的方向。截至2019年底,中国1,4-丁二醇产能合计303万吨/年,约占全球总产能的66%。[5][8]