1,4-丁二醇

可燃的無色粘稠油狀液體

1,4-丁二醇(Butane-1,4-diol),是一種有機物,分子式為C4H10O2,分子量為90.12。外觀為無色或淡黃色油狀液體。可燃,凝固點20.1℃,折射率1.4461。能溶於甲醇乙醇丙酮,微溶於乙醚。有吸濕性,氣味苦,入口則略有甜味。

用作溶劑和增濕劑,也用於制增塑劑、藥物、聚酯樹脂聚氨基甲酸酯樹脂等。

性質


無色粘稠油狀液體。可燃,凝固點20.1℃,熔點20.2℃,沸點228℃,171℃(13.3kPa),120℃(1.33kPa),86℃(0.133kPa),相對密度1.0171(20/4℃),折射率1.4461。閃點(開杯)121℃。能與水混溶,溶於甲醇、乙醇、丙酮,微溶於乙醚。有吸濕性,味苦。
1,4-丁二醇
1,4-丁二醇

毒性


有毒。附著在患病或負傷的皮膚上或飲用時,起初會呈現麻醉作用,引起肝和腎特殊的病理改變,然後由於中樞神經麻痹而(無長時間的潛伏)突然死亡。白鼠經口LD50為210~420mg/kg。生產設備應密閉,防止泄漏,操作人員穿戴防護用具。皮膚有創傷的人嚴禁與本品接觸。
毒理學影響的信息
急性毒性
半致死劑量(LD50)經口-大鼠-1,525mg/kg
備註:行為的:睡眠時間改變(包括正位反射的改變)。行為的:嗜睡(全面活力抑制)。血:其他改變。
皮膚腐蝕/刺激
無數據資料
嚴重眼損傷/眼刺激
無數據資料
呼吸道或皮膚過敏
無數據資料
無數據資料
致癌性
IARC:此產品中沒有大於或等於0。1%含量的組分被IARC鑒別為可能的或肯定的人類致癌物。
生殖毒性
無數據資料
特異性靶器官系統毒性(一次接觸)
引起昏睡或眩暈。可能暫時降低免疫力
特異性靶器官系統毒性(反覆接觸)
可以產生耐受性,反覆接觸后,同樣劑量下的生理反應減輕。
吸入危險
無數據資料
潛在的健康影響
吸入吸入可能有害。可能引起呼吸道刺激。蒸氣可引起睡意和眩昏。
攝入誤吞對人體有害。有資料指出,攝入該物質可以短時間促進多種激素的釋放,並在國外作為一種藥物出售。
1,4-丁二醇LD50約1500mg/kg(大鼠,口服),雖然被認為是較低毒性物質,但仍明顯高於1,3-丁二醇(22500mg/kg)和1,2-丁二醇(3700mg/kg)等多種醇類,這也證明該物質對生物有著特殊的作用方式,目前已有相關資料,可在Erowid上進行查閱。
皮膚如果通過皮膚吸收可能是有害的。可能引起皮膚刺激
眼睛可能引起眼睛刺激。
接觸后的徵兆和癥狀
在國內,此物質化學,物理和毒性性質尚未進行完整的研究。

包裝儲運


採用鋁、不鏽鋼、鍍鋅鐵桶或塑料桶包裝,或以槽車按易燃有毒物品規定貯運。因熔點高達20℃,槽車中應裝有加熱管

製備方法


乙炔法

先以乙炔甲醛Cu-Bi催化劑存在下,於98kPa、80-95℃反應製成1,4-丁炔二醇。後者再經骨架鎳催化,於1.372-2.06MPa、50-60℃加氫成1,4-丁烯二酸鹽,繼之以Ni-Cu-Mn/Al2O3進一步催化加氫(13.7-20.6MPa、120-140℃)成1,4-丁二醇,經離子交換樹脂除去金屬離子后,再經蒸餾提純得純品。

丁二烯法

由1,3-丁二烯與乙酸氧氣進行乙醯氧化反應,生成1,4-二乙醯氧基-2-丁烯,再經加氫、水解製成。
1,4-二氯丁烯是丁二烯生產氯丁二烯過程的中間產物,以其為原料,經水解、加氫而得1,4-丁二醇。

用途


1,4丁二醇是一種重要的有機化工和精細化工原料,是生產聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纖維的基本原料;pbt塑料是最有發展前途的五大工程塑料之一。
1,4丁二醇是生產四氫呋喃的主要原料,四氫呋喃是重要的有機溶劑,聚合后得到的聚四亞甲基乙二醇醚(PTMEG)是生產高彈性氨綸(萊卡纖維)的基本原料。氨綸主要用於生產高級運動服、游泳衣等高彈性針織品。
1,4丁二醇的下游產品γ-丁內酯是生產2-吡咯烷酮N-甲基吡咯烷酮產品的原料,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產品,廣泛用於農葯、醫藥和化妝品等領域。

格局分析


1,4-丁二醇(1,4-butanediol,簡稱BDO)是一種重要的有機化工和精細化工原料,可生成多種衍生物如THF、PTMEG、GBL等。BDO及其衍生物可廣泛應用於PBT塑料、氨綸、聚氨酯、製藥、化妝品等領域。
由於技術壁壘較高和原料來源有限,全球BDO生產相對集中。2011年,全球BDO產能主要分佈在亞洲、美國和歐洲,其中亞洲BDO產能佔比高達56.6%。
中國BDO產業是在引進國外技術的基礎上發展起來的。2006-2011年,中國BDO產能增長迅速,年均複合增長率達27.6%。隨著中國BDO產能的快速增長,中國BDO對外依存度逐步下降。2011年,中國BDO需求量約為43萬噸,產量約37萬噸,對外依存度降至14%左右。2012年,中國約有37萬噸的BDO產能集中投產,隨著新增產能的逐步釋放,預計2013年中國BDO市場將會出現產能過剩的局面。
目前中國大陸除了大連化工(江蘇)公司外,BDO生產基本採用Reppe法和順酐法。隨著中國限制高能耗行業發展和節能減排政策的逐步實行,未來Reppe法BDO裝置比例將會下降;而順酐法因投資低、產品質量好、廢物排放少等優點,將會得到較快發展。但是,因為順酐價格長時間維持高位,受成本影響,國內目前建成的順酐法裝置全部關停。
文獻、期刊報道的毒性作用試驗數據
編號毒性類型測試方法測試對象使用劑量毒性作用
1急性毒性未報告成年女性300mg/kg1.行為毒性——睡眠時間發生變化(包括翻正反射變化)
2急性毒性直腸注射成年男性429mg/kg詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
3急性毒性口服大鼠1525mg/kg
1.行為毒性——睡眠時間發生變化(包括翻正反射變化)
2.行為毒性——嗜睡
3.血液毒性——其他變化
4急性毒性吸入大鼠15gm/m3/4H
1.嗅覺毒性——未報告
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化
3.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
5急性毒性腹腔注射大鼠1070mg/kg詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
6急性毒性口服小鼠2062mg/kg
1.行為毒性——睡眠時間發生變化(包括翻正反射變化)
2.行為毒性——嗜睡
3.血液毒性——其他變化
7急性毒性腹腔注射小鼠1650mg/kg詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
8急性毒性口服2531mg/kg
1.行為毒性——睡眠時間發生變化(包括翻正反射變化)
2.行為毒性——嗜睡
3.血液毒性——其他變化
9急性毒性口服豚鼠1200mg/kg
1.行為毒性——睡眠時間發生變化(包括翻正反射變化)
2.行為毒性——嗜睡
3.血液毒性——其他變化
10慢性毒性口服大鼠5460mg/kg/26W-I
1.血液毒性——血清成分發生變化(如TP、膽紅素膽固醇
2.生化毒性——抑制或誘導膽鹼酯酶
3.生化毒性——新陳代謝發生其他變化(碳水化合物)
11慢性毒性口服大鼠14mg/kg/28D-I
1.血液毒性——其他變化
2.生化毒性——抑制或誘導脫氫酶
3.生化毒性——抑制或誘導酶
12慢性毒性吸入大鼠5200mg/m3/6H/2W-I
1.血液毒性——血清成分發生變化(如TP、膽紅素、膽固醇)
2.血液毒性——紅細胞計數發生變化
3.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降

質量指標


凝固點≤19.0℃
1,4-丁二醇的質量分數≥99.5%
溴值≤0.10%
折射率1.445~1.446
水分≤0.10%
羥基值≤0.2%
色度(鉑一鈷色號)≤25