главная > справочник > химическая энциклопедия:

Изопрен

Изопрен (2-метил-1,3-бутадиен) CH₂=C(CH₃)CH=CH₂, мол. м. 68,11; бесцв. жидкость с характерным запахом; т. пл. -145,95°С, т. кип. 34,067 °С; d₄²⁰ 0,68095; n_D²⁰ 1,4219; С⁰_p. 154 Дж/(моль.К); DH⁰_обр - 49,40 кДж/моль, DH⁰_пл - 4,83 кДж/моль, DH⁰_исп - 26,3 кДж/моль, DH⁰_сгор - 3186,58 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 315,64Дж/(моль.К); h 0,216 мПа.с (20°С); g 18,22 мН/м (20 °С); р_крит 3,85 МПа, t_крит 211^oС, d_крит 0,247 г/см³; давление пара (в МПа): 0,0015 (-50°С), 0,0263 (0°C), 0,0605 (20 °С) и 0,5999 (100 °С). Хорошо раств. в орг. растворителях, не раств. в воде. Образует азеотропные смеси с метанолом (94,8% по массе изопрен; т. кип. 29,57 °С), этанолом (97%; 32,65 °С), ацетоном (80%; 30,5 °С), изопентаном (8%; 27,7 °С).

По хим. свойствам изопрен - типичный представитель диеновых углеводородов. В промышленности его получают тремя способами:

1. Из изобутилена и формальдегида.

На первой стадии образуется диметилдиоксан. Реакцию проводят в трубчатых реакторах, в которые противотоком подают фракцию углеводородов С₄ с содержанием изобутилена 40-50% и формалин. содержащий не менее 35% формальдегида. кат. - 1-2%-ная H₂SO₄. Выход продукта 74-80% по формальдегиду. На второй стадии диметилдиоксан, разбавленный перегретым паром, разлагают в адиабатич. реакторах в присутствии кальцийфосфатного кат.; изопрен выделяют ректификацией. Выход 43-46%.

2. Дегидрированием изопентана. На первой стадии в кипящем слое алюмохромового кат. при 530-610 °С образуются изоамилены; выход 28-33%. На второй стадии изоамилены, разбавленные перегретым водяным паром, дегидрируют в стационарном слое хромкальцийникельфосфатного кат. при 550-650 °С; выход 32-34%. изопрен и изоамилены после первой стадии выделяют экстрактивной ректификацией с ДМФА или др. экстрагентами.

3. Из фракции С₅ пиролиза жидких нефтепродуктов (содержит 15-20% изопрен), получаемой при производстве этилена. изопрен выделяют двухступенчатой экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом. ДМФА или др. Выход по этилену 2-5%. Этим способом (он наиб. экономичен) за рубежом производят более 70% изопрена.

В лаборатории чистый изопрен может быть получен разложением b-метилпирролидина. Хим. методы идентификации изопрен основаны на определении продуктов его взаимод. с малеиновым ангидридом (т. пл. 63-64 °С), роданом (т. пл. 76-77 °С) или др. соединениями.

Применяют изопрен для синтеза изопреновых каучуков ( > 95%), бутилкаучука. изопрен-стирольных термоэластопластов. транс-полиизопрена, в производстве душистых и лек. ср-в. изопрен легко воспламеняется, взрывоопасен, КПВ 1,7-11,5%, т. всп. -48°С, т. самовоспл. 220 °С, температурные пределы взрываемости от —17 до — 49 °С. В высоких концентрациях вредно действует на нервную систему, угнетает кроветворение, в малых - раздражает слизистые глаз и дыхат. путей. ПДК в воздухе 0,04 мг/л, в воде водоемов 0,005 мг/л.

Изопрен хранят в присутствии ингибиторов - 4-трет-бутилпирокатехина, гидрохинона, древесносмольного антиоксиданта. Транспортируют его в стальных цистернах. Мировые мощности по производству изопрена более 1 млн. т/год. Лит.: Вацулик П., Химия мономеров, пер. с чеш., т. I, M., I960; Огородников С. К., Идлис Г. С., Производство изопрена, Л., 1973; Соболев В. М., Бородина И.В., Промышленные синтетические каучуки, М., 1977; Кирпичников П. А., Берсенев В. В., Попова Л. М., Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука, 2 изд.. Л., 1986; Башкатов Т. В., Жигалин Я. Л., Технология синтетических каучуков, 2 изд.. Л., 1987 © Ф. Е. Куперман.