1,3-丁二烯
- 百科
- 2023-02-20 05:26:22
无色气体，有特殊气味。稍溶于水，溶于乙醇、甲醇，易溶于丙酮、乙醚、氯仿等。是制造合成橡胶、合成树脂、尼龙等的原料。制法主要有丁烷和丁烯脱氢，或由碳四馏分分离而得。有麻醉性，特别刺激粘膜，易来自液化。临界温度161.8，临界压力4.26兆帕。与空气形成爆炸性混合物，爆炸何门察集妈极限2.16~11.47%(体积)。
- 中文名 1,3-丁二烯
- 外文名 1,3-butadiene
- 别名 联乙烯
- 分子式 C4H6
- 相对分子质量 54.09
理化性质
物理性质
外观与性状:无色微弱芳香气味气体。
熔点(℃):-108.9
相对密度(水=1):0.62
沸点(℃):-4.5
相对蒸气密度(空气=1):1.84
分子式:C4H6
分子量:54.09
饱和蒸气压(kPa):245.27(21℃)
燃烧热(kJ/mol):2541.0
临界温度(℃):152.0
临界压力(MPa):4.33
爆炸上限%(V/V):16.3
引燃温度(℃):415
来自爆炸下限%(V/V):1.4
溶解性:溶于丙酮、苯、乙酸、酯等多数有机溶剂
环境危害:对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。
化学性质
1,3丁二烯的双键比一般的C=C双键长一些，单键农比一般的C-C单键短些，并且浓价理风找祖架行C-H键的键长比丁烷中要短。流积气清器历粉担议封这正是1,3-丁二烯分子中发生了键的平均化的结果。这种存在于共轭体系中表现出来的原子间的互相影响，叫做共轭效应。由于C与C之间存在西格玛Σ键和派π键，并且起到共轭效应的是派键，因此我们也称1,3-丁二烯的共轭效应为派派共轭。由于共轭效应，派键电子成为一种离域电子，在分子轨道上运动，而不再局限于两个碳原子之间。
由共轭效应引360百科起的平均化是分子内的一种属性。1,效编封容块德与船胡但3--丁二烯分子不受外界需另孩影响时，其电子云的分布完全对称的。但当与BR市著等试剂发生加成反应，由于受到BR离子的影响而引起了分子的极化。结果使C1原子的电子云密度增大，略带部分负电荷，而C2的电子密度相图见成但织剂应地降低，略带部分正似频宁汽等势给电荷，又由于C2略带部分正电荷，要吸引怎护航济来犯扬电子，从二又影响到C3和C4的哌电子云，使C站岩元甚存苗3略带部分负电荷，C4略带部分正电荷。
由此可见比较共轭二烯烃比较容易发生1,2或1,4加成。极性溶剂不利于1,4加成。在非极性溶剂中，升高温度更有利于1,2结构含量的增加;而在极性添加剂的参与下的烃类溶剂的聚合中，升高温倒双育红座良朝周欢度更有利于1,4结构含量的增加。当然具体的加成方式还受到反应物j结构的影响。
热化学性质
性质 | 食江在战商著期检继乱 数值 | 单位 | 温度(K) | 参考文献 | 状态 |
|---|---|---|---|---|---|
热 容Cp | 35.09 | J/(mol·K) | 湖律曾村南周束介50 | g | |
41.31 | J/(mol·K) | 100 | g | ||
48.合哥画获国施析陆与席初28 | J/(mol·K) | 150 | g | ||
57.14 | J/(mol·K) | 200 | g | ||
73.促压上周7 | J/(mol·K) | 273.15 | g | ||
79.81 | J/(mol·K) | 298.15 | g | ||
123.65 | J/(mol·给失章略州展K) | 298.15 | l | ||
80.27 | J/(mol此里杆止兵师罪回范束目·K) | 300 | g | ||
103.44 | J/(mol·K) | 400 | g | ||
122.09 | J/(mol·K) | 500 | g | ||
13该6.51 | J/(mol·K) | 600 | g | ||
148.04 | J/(mol·K) | 700 | g | ||
157.67 | J/(mol·K) | 800 | g | ||
165.92 | J/(mol·K) | 900 | g | ||
173.1 | J/(mol·K) | 1000 | g | ||
179.36 | J/(mol·K) | 1100 | g | ||
184.84 | J/(mol·K) | 1200 | g | ||
189.64 | J/(mol·K) | 1300 | g | ||
193.85 | J/(mol·K) | 1400 | g | ||
197.54 | J/(mol·K) | 1500 | g | ||
标准焓Ho298.15 | 108.8 | kJ/mol | 298.15 | g | |
111.9 | kJ/mol | 298.15 | g | ||
90.5 | kJ/mol | 298.15 | l | ||
标准熵Ho298.15 | 199 | J/(mol·K) | 298.15 | l |
log(P) = A - B/(C+T) 其中: Cp = 蒸气压 (bar); T = 温度 (K) | |||||
温度范围 | A | B | C | 参考文献 | 状 态 |
197.6~271.6 | 3.99798 | 941.662 | -32.753 | g | |
发展
国际、国内经济形势疲软，终端用户需求低迷，使2011年丁二烯市场整体呈现前高后低走势。2012年，受益于供应面紧张以及下游合成橡胶装置投产等利好因素影响，丁二烯或将走出高位震荡之势。
2011年，丁二烯市场可谓一波三折，从年初的16000元(吨价，下同)，疯狂上涨到7~8月的30000元，此后深跌至13500元，年底在化工市场一片衰败之际，丁二烯异军突起，以翘尾行情完美收官，重新站上20000元大关。纵观丁二烯2011年走势，市场需求以及经济环境成为左右国内行情的主要力量。
2011年上半年丁二烯价格上涨原因主要有两个:一是3月份，日本大地震使多套乙烯生产装置关闭，导致亚洲丁二烯市场供应紧张，带涨国内价格;二是恰逢汽车等市场兴旺，对合成橡胶需求大增，使原料丁二烯消耗同步上涨。但7月份后，市场对欧美经济担忧加剧，国际原油等大宗石油化工原料价格大幅下跌，尤其国内在6月第六次提高存款准备金率以后，货币收紧政策效果显现，加之丁二烯价格高企，下游难以转嫁成本，中小型下游生产商资金紧张，纷纷采取降低生产负荷或停车的方法，对丁二烯的采购力度下降。同时，60%以上的丁二烯通过下游合成橡胶领域进入到终端轮胎及汽车市场，而第三季度历来是轮胎生产淡季，淡季的到来必然会影响丁二烯的需求量。压力之下，丁二烯市场价格应声而落。而年底出现的翘尾行情，既是产品价值被低估后产生的报复性反弹，也是国内企业实行货源限放销售策略的有力支撑，目前来看，国内市场价格仍有上涨空间。
光谱图
红外着道看短明光谱图
红外光谱图 序号 | 峰位(板卷备业液必威啊务命cm-1) | 透过率(%) | 半峰宽(cm-1) | 峰差(%) |
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7 | 1027 | 50 | 33 | 6 |
8 | 1583 | 37 | 19 | 24 |
9 | 1601 | 35 | 18 | 25 |
10 | 1806 | 56 | 20 | 16 |
11 | 1822 | 51 | 15 | 22 |
12 | 3070 | 33 | 40 | 11 |
13 | 3091 | 33 | 35 | 台若响望功督许 1 |
质谱图
质谱图 作用与用途
丁二烯是生产八散感无合杀眼济种合成橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡急灯护代就非胶)的主要原料。随着识神倍势演苯乙烯塑料的发展，利用苯乙烯与丁二烯共聚，生产各种用途广泛的树脂(如ABS树脂、SBS树脂、BS树脂、MBS树脂)，使丁二烯在树脂生产中逐渐占有重要地位。此外，丁二烯尚用于生产乙叉降冰片烯(乙丙橡胶第三单体)、1,4-丁二醇(工程塑万存践效回维责其头编料)、己二腈(尼龙66单体)注制般吗希与夫营写层、环丁砜、蒽醌、四氢呋喃等等。因而也是重要的基础化工原料物轻其言速。丁二烯在精细化学品生产中也有很多用处。以丁二烯为原料制取的精细化学品。主要有以下全民帮提几个方面。
(1)与缺电子嗜双烯化合物发生狄尔斯-阿尔德反应，制得蒽醌，其衍生物是重要染料中间体、杀菌剂和杀虫剂。
(2)与顺丁烯二酸酐(简称顺酐)反应，进而缩合，制得四氢苯酐，可作聚酯树酯、环氧树脂的固化剂和增塑剂。四氢苯酐再经硝酸氧化，可得丁烷四羧酸，是制造水溶性漆的原料。同样四氢苯酐加氢制得六氢苯二甲酸酐，可用作为环氧树脂的固硫但规便夜财情你司境化剂。
(3)与二氧化硫作用，生成环丁烯砜，拉走间然后配制成水溶液在骨架镍催化剂存在下加氢，制适事别得环丁砜，是芳烃萃取用的选择性溶剂。环丁砜和二异丙醇胺的混合物可用脱二氧化碳气体用。
(4)丁二烯的线型调聚反应在工业上很有用处。线型二聚后得到八碳直链烯烃，再经醛化、加氢即得壬醇，在合成香料、表面活性剂、润滑油添加剂方面都有重要用途。用钴络合物作催化剂，其二聚、三聚、四聚体，都是合成高级醇和大环麝香的原料。
丁二烯行业市场发展现状及未来前景
从2009-2012年我国丁二烯的消费趋势可以看出，顺丁橡胶的消费量占比增长迅速，值得一提的是2012年的顺丁橡胶的消费量约占国内丁二烯总消费量的1/3。
根据调查由于机对希广块底械绿历既山行业内的SBS替代品较多，目前其发展已经发展遇到了一定的瓶颈近几年产能增加缓慢， 与之对比，2012年ABS行业产能扩张明显，同比增加30%左右。
受乙烯原料不断轻质化、国内合成橡胶产能快速增长等因素的影响，近年国内丁二烯供应短缺，价格大幅攀升。在此背景下，丁二烯扩能迅速，沉寂了20年的丁烯氧化脱氢制丁二烯工艺也再度走进了行业视野。
使用注意事项
危险性概述
健康危害:该品具有麻醉和刺激作用。急性中毒:轻者有头痛、头晕、恶心、咽痛、耳鸣、全身乏力、嗜睡等。重华越家倍士厂者出现酒醉状态、呼吸困难、脉速等，后转入意识丧失和抽搐，有时也可有烦躁不安、到处乱跑等精神突律轴症状。脱离接触后，迅速恢复。头痛和嗜睡有时可持续一段时间。皮肤直接接触丁二烯可发生灼伤或冻伤。慢性影响逐达:长期接触一定浓度的丁二烯可出现头痛、头晕、全身乏力、失眠、多梦、记忆力减退、恶心、心悸等症状。偶见皮炎和多发性神经炎。
环境危害限主绝目值:对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。
燃爆危险:该品易燃，具刺激性。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
消防措施
危险特性:易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。若遇高热，可发生聚合反应，放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业覆盖层或吸附/ 吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。合理通风，加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)，戴化学安全防护眼镜，穿防静电工作服。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、卤素接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与氧化剂、卤素等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。
物质毒性
编号 | 毒性类型 | 测试方法 | 测试对象 | 使用剂量 | 毒性作用 |
|---|---|---|---|---|---|
1 | acute | Inhalation | Human | 2000 ppm/7H | 1.眼毒性Sense Organs and Special Senses (Eye) - effect, not otherwise specified 2.行为毒性Behavioral - hallucinations, distorted perceptions |
2 | acute | Inhalation | Human | 8000 ppm | 1.眼毒性Sense Organs and Special Senses (Eye) - visual field changes 2.眼毒性Sense Organs and Special Senses (Eye) - conjunctive irritation 3.肺部、胸部或者呼吸毒性Lungs, Thorax, or Respiration - cough |
3 | acute | Oral | Rodent - rat | 5480 mg/kg | 1.Details of toxic effects not reported other than lethal dose value |
4 | acute | Inhalation | Rodent - rat | 285 gm/m3/4H | 1.行为毒性Behavioral - general anesthetic 2.肺部、胸部或者呼吸毒性Lungs, Thorax, or Respiration - respiratory depression |
5 | acute | Oral | Rodent - mouse | 3210 mg/kg | 1.Details of toxic effects not reported other than lethal dose value |
6 | acute | Inhalation | Rodent - mouse | 270 gm/m3/2H | 1.Details of toxic effects not reported other than lethal dose value |
7 | acute | Inhalation | Rodent - rabbit | 25 pph/23M | 1.眼毒性Sense Organs and Special Senses (Eye) - mydriasis (pupillary dilation) 2.行为毒性Behavioral - tremor 3.行为毒性Behavioral - muscle weakness |
8 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - rat | 1000 ppm/6H/13W-I | 1.肝毒性Liver - changes in liver weight 2.肾、输尿管和膀胱毒性Kidney, Ureter, Bladder - changes in bladder weight |
9 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - rat | 1000 ppm/6H/1Y-I | 1.肝毒性Liver - changes in liver weight 2.慢性病相关毒性Related to Chronic Data - death |
10 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - rat | 2200 mg/m3/4H/17W-I | 1.血液毒性Blood - leukopenia 2.生化毒性Biochemical - Metabolism (Intermediary) - lipids including transport 3.生化毒性Biochemical - Metabolism (Intermediary) - other proteins |
11 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - rat | 8000 ppm/6H/2Y-I | 1.行为毒性Behavioral - ataxia 2.肾、输尿管和膀胱毒性Kidney, Ureter, Bladder - changes in bladder weight 3.慢性病相关毒性Related to Chronic Data - death |
12 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - mouse | 1250 ppm/6H/14W-I | 1.慢性病相关毒性Related to Chronic Data - death |
13 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - mouse | 1250 ppm/6H/6W-I | 1.血液毒性Blood - normocytic anemia 2.血液毒性Blood - changes in bone marrow (not otherwise specified) 3.血液毒性Blood - changes in erythrocyte (RBC) count |
14 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - mouse | 1250 ppm/6H/24W-I | 1.血液毒性Blood - pigmented or nucleated red blood cells 2.血液毒性Blood - changes in erythrocyte (RBC) count 3.血液毒性Blood - changes in leukocyte (WBC) count |
15 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - mouse | 8000 ppm/6H/15D-I | 1.营养和代谢系统毒性Nutritional and Gross Metabolic - weight loss or decreased weight gain |
16 | MutipleDose | Inhalation | Rodent - rabbit | 100 mg/m3/4H/17W-I | 1.免疫系统毒性Immunological Including Allergic - decrease in cellular immune response 2.生化毒性Biochemical - Enzyme inhibition, induction, or change in blood or tissue levels - true cholinesterase |
17 | Mutation | Bacteria - Salmonella typhimurium | 20 pph/20H (Continuous) | ||
18 | Mutation | Bacteria - Salmonella typhimurium | 2 pph | ||
19 | Mutation | Human Lymphocyte | 500 umol/L | ||
20 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 6250 ppb/6H/13W (Intermittent) | |
21 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 500 ppm/6H/5D (Continuous) | |
22 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 125 ppm/6H (Continuous) | |
23 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 200 ppm/5D/6H (Continuous) | |
24 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 625 ppm/6H/10D (Intermittent) | |
25 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 6250 ppb/6H/10D (Intermittent) | |
26 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 1250 ppm/6H/10W (Intermittent) | |
27 | Mutation | Rodent - mouse Lymphocyte | 20 pph | ||
28 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 625 ppm/6H/2W (Intermittent) | |
29 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 130 ppm/5D/6H (Continuous) | |
30 | Mutation | Inhalation | Rodent - mouse | 500 ppm/6H/5D (Continuous) | |
31 | Mutation | Rodent - hamster Ovary | 25 umol/L | ||
32 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - rat | 625 ppm/6H/61W | 1.致癌性Tumorigenic - Carcinogenic by RTECS criteria 2.心脏毒性Cardiac - tumors 3.肺部、胸部或者呼吸毒性Lungs, Thorax, or Respiration - tumors |
33 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - mouse | 625 ppm/6H/13W-I | 1.致癌性Tumorigenic - Carcinogenic by RTECS criteria 2.嗅觉毒性Sense Organs and Special Senses (Olfaction) - tumors 3.心脏毒性Cardiac - tumors |
34 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - rat | 1000 ppm/6H/2Y-I | 1.致癌性Tumorigenic - Carcinogenic by RTECS criteria 2.皮肤和附件毒性Skin and Appendages - tumors |
35 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - rat | 8000 ppm/6H/2Y-I | 1.致癌性Tumorigenic - neoplastic by RTECS criteria 2.胃肠道毒性Gastrointestinal - tumors 3.内分泌毒性Endocrine - thyroid tumors |
36 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - rat | 8000 ppm/6H/15W-I | 1.致癌性Tumorigenic - Carcinogenic by RTECS criteria 2.内分泌毒性Endocrine - tumors |
37 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - mouse | 200 ppm/40W-I | 1.致癌性Tumorigenic - equivocal tumorigenic agent by RTECS criteria 2.胃肠道毒性Gastrointestinal - tumors |
38 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - rat | 8000 ppm/6H/2Y-I | 1.致癌性Tumorigenic - Carcinogenic by RTECS criteria 2.内分泌毒性Endocrine - thyroid tumors 3.皮肤和附件毒性Skin and Appendages - tumors |
39 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - mouse | 625 ppm/6H/65W-I | 1.致癌性Tumorigenic - equivocal tumorigenic agent by RTECS criteria 2.眼毒性Sense Organs and Special Senses (Eye) - tumors 3.心脏毒性Cardiac - tumors |
40 | Tumorigenic | Inhalation | Rodent - mouse | 63 ppm/6H/2Y-I | 1.致癌性Tumorigenic - Carcinogenic by RTECS criteria 2.血管毒性Vascular - tumors 3.肝毒性Liver - tumors |
41 | Reproductive | Inhalation | Rodent - rat | 8000 ppm/6H,female 6-15 day(s) after conception | 1.生殖毒性Reproductive - Specific Developmental Abnormalities - musculoskeletal system |
42 | Reproductive | Inhalation | Rodent - mouse | 500 ppm/6H,male 5 day(s) pre-mating | 1.生殖毒性Reproductive - Paternal Effects - testes, epididymis, sperm duct 2.生殖毒性Reproductive - Effects on Embryo or Fetus - cytological changes (including somatic cell genetic material) |
43 | Reproductive | Inhalation | Rodent - mouse | 1000 ppm/6H,female 6-15 day(s) after conception | 1.生殖毒性Reproductive - Fertility - post-implantation mortality (e.g. dead and/or resorbed implants per total number of implants) 2.生殖毒性Reproductive - Effects on Embryo or Fetus - extra-embryonic structures (e.g., placenta, umbilical cord) 3.生殖毒性Reproductive - Effects on Embryo or Fetus - fetotoxicity (except death, e.g., stunted fetus) |
44 | Reproductive | Inhalation | Rodent - mouse | 1000 ppm/6H,female 6-15 day(s) after conception | 1.生殖毒性Reproductive - Maternal Effects - uterus, cervix, vagina |
制备
丁二烯的工业生产有电石炔和乙醛为原料合成、丁烯催化脱氢生、正丁烷一步脱氢、由乙烯装置副产C4抽提等方法。丁二烯的生产以乙烯装置副产C4抽提的方法最为经济，各国各地区由此生产丁二烯的比例也越来越大，由丁烷和丁烯脱氢生产丁二烯的比例有所下降，乙醇生产丁二烯的装置逐渐停工。
