Izobutilen oksid, znan tudi kot 1,2-epoksiizobutan ali 2,2-dimetiloksiran, je v normalnih pogojih brezbarvna in prozorna tekočina. Spada v družino epoksidov, za katere je značilna visoka stopnja kemijske reaktivnosti zaradi strukture epoksidnega obroča. Ta spojina ima številko CAS 558-30-5 in ima molekulsko formulo C4H8O z molekulsko maso 72,11 g/mol. Splošno je priznan kot pomemben organski intermediat v različnih kemičnih reakcijah in industrijskih procesih. Njegov reaktivni epoksidni obroč olajša tvorbo spojin različnih funkcionalnih skupin z reakcijami odpiranja obroča, tako v kislih kot v alkalnih pogojih. Na primer, lahko reagira s hidroksilnimi spojinami, da tvori glicidilne etre, ki so lahko nadalje podvrženi reakcijam izmenjave etra ali dodajanju, da nastanejo polimeri na osnovi polietra.
|
|
|
| Kemijska formula | C4H8O |
| Natančna masa | 72.06 |
| Molekulska teža | 72.11 |
| m/z | 72.06 (100.0%), 73.06 (4.3%) |
| Elementna analiza | C, 66.63; H, 11.18; O, 22.19 |
izobutilen oksid, ime kemijskega sistema 2,2-dimetiloksaciklopropan, molekulska formula C4H8O, molekulska masa 72,11, je brezbarvna in hlapljiva tekočina pri sobni temperaturi, s posebnim vonjem po etru, vrelišče 50-51 stopinj, gostota 0,812 g/mL (25 stopinj), rahlo topna v vodi in se meša z veliko večino alkoholov, etrov, estrov in aromatskih ogljikovodikov. Intramolekularni ternarni epoksi obroč visoke napetosti je njegovo jedro aktivno mesto, ki je nagnjeno k dodajanju odpiranja obroča, polimerizaciji, hidrolizi, amonolizi, alkoholizi, sulfurizi in drugim reakcijam pod kislinsko-bazično katalizo. Je visoko vreden fini kemični temeljni produkt v verigi petrokemične industrije C4.
Področje polimerizacije polimerov in modifikacije smol
Pod katalitičnim sistemom dvojnega kovinskega cianida (DMC), kalijevega hidroksida in terciarnega amina je IBO podvržen polimerizaciji z nadzorovanim odpiranjem obroča z uporabo etilen glikola, propilen glikola, glicerola, pentaeritritola, sorbitola, trimetilolpropana, bisfenola A in aminov (etilendiamin, dietilentriamin) kot iniciatorjev za proizvodnjo visoko razvejeni, stranskoverižni dimetil substituirani polieter polioli. Za razliko od običajnih epiklorohidrinskih (PO) polietrov prinaša metil sterična ovira edinstveno odpornost proti hidrolizi, nizko-temperaturno fleksibilnost, nizko viskoznost in odpornost proti oksidaciji.
Poliuretanski elastomeri (TPU, cast CPU, mikroporozni elastomeri)
Običajni polieter na osnovi PO je krhek pri nizkih temperaturah in je slabo odporen proti vlagi in toplotnemu staranju; Poliuretanski elastomer, sintetiziran z IBO modificiranim polietrom, ima temperaturo posteklenitve, ki jo je mogoče znižati pod -45 stopinj, in ne poči, ko se upogne pri nizkih temperaturah. Njegova hidrolizna stabilnost se izboljša za 3-5-krat. Veliko se uporablja v visokonapetostnih žičnih snopih, pušah amortizerjev, dušilnih blokih tirnic za visoke hitrosti, hidravličnih tesnilih za gradbene stroje in plavajočih blažilnih materialih za nova energetska vozila. Več kot 60 % polimernega razreda IBO, ki ga proizvede domača tovarna Lianhong Xinke 3200 ton/leto, se dobavi proizvodni zmogljivosti polieterskih elastomerov.
Trda/fleksibilna poliuretanska pena
Trda poliuretanska izolacijska plošča: izdelana iz kopolimernega polietra IBO, s stopnjo zaprtih celic večjo ali enako 92 % in toplotno prevodnostjo manj kot ali enako 0,021 W/(m · K), odporna na visoke in nizke temperaturne cikle, primerna za nizko{2}}temperaturne skladiščne rezervoarje LNG, posode za hladno verigo in ognjevarne izolacijske plasti zunanjih sten zgradb; Kar zadeva mehko peno, visoko razvejan polieter IBO proizvaja visoko-gosto peno za počasen odboj in plast pene za avtomobilske sedeže z enakomernim odbojem in dolgotrajno-kompresijsko trajno deformacijo<3%, which is superior to pure PO system foam.
The hydrophilic modified WPU was synthesized with IBO - diol polyether as the soft segment. The lotion has narrow particle size, storage stability>12 mesecev, vodoodpornost in odpornost na alkohol po nastanku filma. Uporablja se za tekstilne vodoodporne premaze, sredstva za končno obdelavo usnja, lak-na vodni osnovi za les in lepilo za laminiranje papirja. V primerjavi s polieter WPU iz etilen oksida (EO) struktura IBO znatno zmanjša težave z vpijanjem vode in nabrekanjem hidrofilnih segmentov ter izboljša odpornost na zunanje vremenske vplive za več kot dvakrat.
Poliuretansko lepilo in tesnilna masa
Eno/dvo{0}}komponentno strukturno lepilo, tesnilo za vetrobranska stekla avtomobilov in material za jedro za tesnilo okvirja fotovoltaičnih modulov. Polieter IBO daje lepilnemu sloju nizek modul in visok raztezek, primeren za heterogeno lepljenje kovin, stekla, aluminijevih zlitin in plastike ter odporen na toplotno raztezanje, krčenje in razpoke; Fotovoltaična tesnilna masa je odporna na UV staranje in ima življenjsko dobo na prostem več kot 25 let.
Sinteza kopolimerizacije ogljikovega dioksida alifatskega polikarbonata PIBC (mejna smer zelenega razgradljivega polimera)
Z uporabo kompleksne katalize bimetalnega cianida Zn Co doseže IBO več kot 95-odstotno popolno izmenično kopolimerizacijo, da ustvari poli (2,2-dimetilbutil karbonat) PIBC. Za razliko od amorfne strukture navadnega polipropilen karbonata (PPC), je PIBC kristalinični polimer s tališčem 93,7 stopinj, natezno trdnostjo 4,4 MPa, raztezkom pri zlomu 350 % in znatno razširjenim razponom toplotne stabilnosti.
Popolnoma biorazgradljivi embalažni materiali
PIBC lahko popolnoma razgradijo mikroorganizmi zemlje/morske vode, brez obarjanja mehčala, in se uporablja za škatle za kosilo za enkratno uporabo, biološko razgradljivo ekspresno pufersko peno in kmetijsko folijo masterbatch; Ternarni kopolimer (IBO++anhidrid maleinske kisline) lahko prilagodi stopnjo razgradnje in nadzorovan cikel razgradnje 3–12 mesecev.
Žrtveno lepilo in smola za vlivanje
Pri visokih temperaturah se PIBC gladko razgradi brez ostankov ogljika. To je žrtveno lepilo, ki se uporablja za natančno vlivanje in lepljenje keramičnih zelenih teles ter nadomešča tradicionalne parafinske in fenolne smole. Gladkost površine ulitkov je izboljšana in ni napak pri vključevanju ogljika; Začasna lepilna plast za embalažo mikroelektronskih čipov, razgradnja pri nizki-temperaturi ne poškoduje vezja rezin.
Medicinski vpojni substrat za implantat
PIBC z nizko molekulsko maso lahko spremeni polimlečno kislino (PLA) in polikaprolakton (PCL) za uravnavanje stopnje razgradnje in mehanske združljivosti ter se uporablja za prevleko kostnih žebljev, šivov in ogrodij za popravilo tkiva.
Modifikator sistema epoksi smol (drugi največji potrošniški segment, ki predstavlja 28,7 %)
Epoksidna smola vrste bisfenol A- je krhka, nagnjena k pokanju pri nizkih temperaturah in je slabo odporna na vremenske vplive. IBO je cepljen na epoksidni skelet z odprtino epoksidnega obroča, utrjevanjem fleksibilne alkilne veje, hkrati pa ohranja mesta navzkrižne-veze epoksi.
Na vremenske vplive odporna epoksidna matrika rezila vetrne turbine
Posebni utrjevalni modificirani monomeri za sistem epoksidnih smol velikih lopatic vetrnih turbin na morju z dodatkom 8% -15% IBO graft modificirane smole lahko povečajo udarno trdnost za 120%, uprejo se koroziji zaradi solnega razpršila in UV staranju ter podaljšajo življenjsko dobo na morju na 20 let.
Elektronska inkapsulacija in-prevlečena smola
Elektronski razred visoke čistosti IBO (vlaga<50 ppm, purity 99.92%) modified epoxy potting adhesive, low viscosity, low stress, packaging IGBT power modules and PCB circuit boards, with no cracking after 1000 cycles of cold and hot shock -55 ℃~125 ℃; Intermediate of halogen-free flame-retardant copper-clad resin, improves the resin and glass fiber infiltration, and increases the peel strength by 15%.
Protikorozijska težka proti{0}}korozijska premazna smola
Jeklene konstrukcije mostov, ploščadi na morju in notranje stene skladiščnih rezervoarjev so prevlečene z epoksidnim premazom proti-koroziji in modifikatorjem barve. IBO uvaja hidrofobno terc butilno strukturo, ki zmanjša stopnjo absorpcije vode barvnega filma za 60 %. Odporen je na potopitev v kislino, alkalije in morsko vodo, kar zmanjšuje cikel težke proti-korozijske obnove.
IBO is polymerized with long-chain fatty alcohols and polyols to obtain ultra-high viscosity index polyether base oil, with low pour point, thermal decomposition temperature>260 stopinj, brez pepela in delno biorazgradljivo. Uporablja se za visoko{2}}temperaturne termalne oljne peči, letalsko hidravlično olje, mazalno mast za hrano in specializirano olje za menjalnike vetrnih turbin; V primerjavi s poli (alfa olefinom) (PAO) ima polieter IBO boljšo združljivost s polarnimi dodatki ter odlične lastnosti proti -obrabi in zmanjševanju trenja.
Akrilna smola, alkidna smola, nenasičen poliestrski modificiran monomer
IBO je podvržen zaestrenju z odpiranjem obroča z akrilno kislino in metakrilno kislino, da nastanejo hidroksi akrilatni monomeri, čemur sledi uvedba tert butil hidrofobnih vej; Priključitev sistemu alkidne smole lahko skrajša čas strjevanja, izboljša trdoto in vodoodpornost barvnega filma; Majhna količina kopolimerizacije IBO v nenasičenem poliestru zmanjša krčenje smole, izdelki iz steklenih vlaken pa nimajo mehurčkov ali razpok.
Farmacevtski intermediati in farmacevtska kemija
Na farmacevtskem področju je treba uporabljati IBO visoke-čistosti s čistostjo večjo ali enako 99,95 %. Nečistoče v sledovih (aldehidi, voda, klor) lahko motijo sintezo in toksikološke kazalnike kiralnih zdravil, zaradi česar so ključna ozka grla vmesna surovina za inovativna zdravila CDMO.
IBO hidrolizira, da proizvede 2-metil-1,2-propilen glikol, z amonolizo proizvede terc butil amino alkohol, z alkoholizo proizvede vrsto alkoksitert butanola, ki so značilni strukturni fragmenti več deset zdravil:
Intermediati protivirusnih zdravil
Materiali za modifikacijo stranske verige za nukleozidna zdravila proti gripi in proti herpesvirusom; 2- fluoro -2- metilpropan -1- alkohol se pripravi z odpiranjem obroča hidrofluoriranja IBO, ki se uporablja za uvedbo hidrofobnih skupin zdravil z majhnimi molekulami proti COVID-19 ter izboljša prepustnost celične membrane zdravila in hitrost vezave na beljakovine v plazmi.
Terc-butil modificirani fragmenti cefalosporinskih in kinolonskih antibiotikov zmanjšajo hepatotoksičnost zdravila in podaljšajo razpolovno-dobo; Zunanje razkužilo in antibakterijski derivati alkoholnega etra imajo veliko manjše draženje kot izopropanol in se uporabljajo kot medicinska razkužila za rane in konzervansi za oči.
Kardiovaskularna, antihipertenzivna zdravila in zdravila za zniževanje-lipidov
Kiralni diolni intermediat stranske verige zdravil za zniževanje-lipidov statina; Okostje terc-butil aminoalkohola zaviralca beta uravnava koeficient porazdelitve lipidov in vode zdravila in poveča peroralno biološko uporabnost za 30–50 %.
Biokompatibilna hidrogelna matrika je bila pripravljena s cepilno kopolimerizacijo IBO z odpiranjem obroča s polietilen glikolom, dekstranom in hitozanom:
Mikrosfere z dolgotrajnim-delujočim-sproščanjem za injiciranje
Površina modificiranih mikrokroglic PLGA je cepljena s polietrskimi segmenti IBO, da se doseže ničelno sproščanje peptidov, proteinov in hormonskih zdravil s podaljšanim obdobjem sproščanja 1-3 mesece, kar zmanjša pogostost injiciranja; Glavne surovine, spremenjene z nosilci, za pripravke insulina in rastnega hormona z dolgotrajnim delovanjem.
Matrica obliža za transdermalno dostavo zdravil
Sistem penetracije polieterskega gela IBO ne poškoduje pregrade obnohtne kožice. Primeren je za mazilo za lajšanje bolečin, hormonski transdermalni obliž in obliž za opuščanje kajenja. Stopnja penetracije zdravila je 2-krat višja kot pri običajni propilen glikolni matrici.
Medicinska obloga, gel za celjenje ran
Hidrofilni, hidrofobno uravnotežen IBO modificiran hidrogel, vlažilen, zračen, absorbira pronicanje, antibakterijski nosilec kompozitnega gela s srebrovimi ioni, ki se uporablja za zdravljenje opeklin in kroničnih razjed.
Izdelek za odpiranje obroča IBO terc butil alkil eter ima nastavljivo polariteto in se lahko uporablja kot sotopilo za injekcije netopnih zdravil, ki nadomešča nekaj propilen glikola in etanola za zmanjšanje draženja pri intravenskem injiciranju; Kiralni derivati IBO se uporabljajo kot polnila za -kiralne ločevalne kolone za tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti (HPLC) za ločevanje enantiomerov kiralnih zdravil.
Intermediati veterinarskih zdravil in dodatkov k prehrani živali
BASF in druga podjetja uporabljajo IBO za sintezo prehranskih aktivnih sestavin v živini, perutnini in vodnih proizvodih, pa tudi za proizvodnjo skeletov alkoholnega etra kot protistresnih in krmnih dodatkov za spodbujanje rasti; Sredstvo za uporabo v veterinarski medicini proti parazitom v vodi, nizko vsebnost ostankov, zlahka razgradljivo v vodi, izpolnjuje okoljske standarde EU za živalsko krmo.
metode sinteze
Neposredna oksidacija izobutilena
Opis
Najbolj neposredna metoda vključuje oksidacijo izobutilena z uporabo ustreznega oksidanta. Ta reakcija običajno poteka v prisotnosti katalizatorja, ki olajša proces oksidacije.
Proces
- Surovina: Izobutilen je primarna surovina za to reakcijo.
- Oksidant: Pogosti uporabljeni oksidanti vključujejo vodikov peroksid, kisik ali organske perkisline.
- katalizator: Za izboljšanje učinkovitosti in selektivnosti oksidacijske reakcije se lahko uporabijo katalizatorji, kot so kovinski oksidi, zeoliti ali ionske tekočine.
- Pogoji reakcije: Reakcija se običajno izvaja pri zmernih temperaturah in tlakih, s skrbnim nadzorom reakcijskih pogojev za optimizacijo izkoristka in čistosti produkta.
Prednosti
- Neposredna in učinkovita pretvorba izobutilena v produkt.
- Potencial za visoke donose in čistost izdelka.
Izzivi
- Za doseganje želenih rezultatov je ključnega pomena optimizacija reakcijskih pogojev in izbira katalizatorja.
- Varnostni vidiki v zvezi z ravnanjem z oksidanti in katalizatorji.
Epoksidacija izobutena
Opis:
Alternativna pot do njega vključuje epoksidacijo izobutena, spojine, ki je zelo sorodna izobutilenu. V tem procesu se izobuten pretvori vIzobutilen oksidskozi reakcijo katalitične epoksidacije.
Proces:
- Surovina: Izobuten je začetni material za to reakcijo.
- katalizator: Epoksidacijski katalizatorji, kot je titan-silikalit (TS-1) ali katalizatorji na osnovi molibdena, se uporabljajo za spodbujanje tvorbe epoksidnega obroča.
- Oksidant: Vodikov peroksid ali molekularni kisik lahko služi kot oksidant v tej reakciji.
- Pogoji reakcije: Reakcijski pogoji, vključno s temperaturo, tlakom in topilom, so skrbno nadzorovani, da se poveča izkoristek in selektivnost produkta.
Prednosti:
- Ponuja alternativno pot do izdelka z uporabo izobutena kot surovine.
- Reakcije katalitične epoksidacije so lahko zelo selektivne in učinkovite.
Izzivi:
- Razpoložljivost in cena izobutena lahko vplivata na izvedljivost te poti.
- Zasnova in optimizacija katalizatorja sta ključnega pomena za doseganje visokih izkoristkov in čistosti.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kaj jeizobutilen oksiduporablja za?
+
-
Kemična proizvodnja in industrijski intermediati
Izobutilen oksid se v veliki meri uporablja za proizvodnjo kemikalij kot reakcijski intermediat, ki proizvaja alkohole, glikole in posebne derivate ter etre. Njegova epoksidna sposobnost omogoča nadzorovane reakcije odp-obroča in enako kakovost serije.
Ali je izobuten enak izobutilenu?
+
-
Izobutilen (ali izobuten) je surovina za proizvodnjo polibutena (butilnega kavčuka). Izobuten je intermediat v proizvodnji metil terbutil etra (MTBE).
Priljubljena oznake: izobutilen oksid cas 558-30-5, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodaja, nakup, cena, razsuto, za prodajo