главная > справочник > химическая энциклопедия:

Бутиловые спирты

Бутиловые спирты (бутанолы) С₄Н₉ОН, мол. м. 74,12. трет-бутиловый спирт (2-метил-2-пропанол, триметилкарбинол) -твердое вещество с запахом плесени; н-бутиловый спирт (1-бутанол, пропилкарбинол), втор-бутанол (2-бутанол, метилэтилкарбинол) и изо-бутиловый спирт (2-метил-1-пропанол, изопропилкарбинол) - бесцв. жидкости (см. табл.) со спиртовым запахом, смешивающиеся со многими орг. растворителями. Плотность паров бутиловых спиртов по воздуху 2,56. По хим. свойствам - типичные алифатич. спирты. Напр., этерифицируются кислотами, при взаимод. с альдегидами (кетонами) образуют ацетали (кетали), дегидратируются в простые эфиры и олефины. Окисляются, кроме трет-бутилового спирта, в карбонильные соед., например масляный альдегид получается из н-бутилового спирта, метилэтилкетон - из втор-бутилового спирта.

Бутиловые спирты, кроме третичного, с ВС1₃ при — 10°С в пентане образуют соответствующие бораты (С₄Н₉О)₃В, с NH₃-моно-, ди- и трибутиламины.

Осн. пром. метод получения н-бутилового спирта - оксосинтез из пропилена в присутствии НСо(СО)₄ при 120-160°С и 20-35 МПа:

СВОЙСТВА БУТИЛОВЫХ СПИРТОВ

Образующиеся на первой стадии масляный и изомасляный альдегиды разделяют, если первый используют для получения 2-этилгексанола. Из 1 т пропилена образуется 1185-1310 кг смеси масляного альдегида с н-бутиловым спиртом и 305-320 кг изобутанола. Применение каталитич. системы HCo(CO)₃L, где L-электронодонорный лиганд (триалкил-или триарилфосфины либо фосфиты), позволяет повысить выход продуктов нормального строения до 1390 кг, снизить давление до 5-10 МПа, а также проводить процесс в одну стадию. Эффективными катализаторами гидроформилирования м. б. карбонилы Rh. н-Бутиловый спирт можно также получать:

1. Из пропилена в одну стадию под давл. 1,0-1,5 МПа (по Реппе): СН₃СН=СН₂ + ЗСО + 2Н₂О -> н-бутиловый спирт + изо-бутиловый спирт + 2СО₂.

Процесс применяют за рубежом [кат.-предположительно H₂Fe₃ (CO)₁₁]. Соотношение н-бутиловый спирт: изо-бутиловый спирт = 84:16. Основной недостаток: низкая объемная скорость подачи сырья.

2. Из ацетальдегида через ацетальдоль и кретоновый альдегид, который гидрируют на медных, меднохромовых или никелевых кат.:

Процесс проводят при низких давлениях и умеренных температурах, получая практически один н-бутанол. Осн. недостатки: многостадийность, наличие агрессивных сред, большой расход ацетальдегида (примерно 1,3 т на 1т н-бутиловые спирты).

3. Ацетоно-бутиловым брожением пищ. сырья; соотношение образующихся при этом продуктов - ацетон : н-бутанол: этанол = 3:6:1. Недостаток: использование дефицитного и дорогого сырья.

изо-бутиловый спиртсодержится в значит. кол-ве в сивушных маслах, откуда выделяется фракционной перегонкой. Его получают также оксосинтезом (вместе с н-бутанолом; см. выше) и из смеси СО + Н₂ по схеме, аналогичной синтезу метанола. но при др. параметрах. Оксосинтез характеризуется лучшими технико-экономич. показателями как по себестоимости продукта, так и по удельным капиталовложениям.

Втор-бутиловый спирт получают взаимод. 70-85%-ной H₂SO₄ с бутенами. содержащимися во фракциях С₄ термич. и каталитич. крекинга нефтепродуктов. пиролиза жидких углеводородов и одностадийного дегидрирования бутана. Из бутенов предварительно удаляют изобутен и бутадиен. Образующуюся втор-бутилсерную кислоту гидролизуют. Сырьевая база для синтеза втор-бутанола может быть расширена за счет димеризации этилена в н-бутены или олигомеризации его с образованием бутена в кач-ве побочного продукта. В оптим. условиях из 1 т бутенов образуется 1,1 т втор-бутилового спирта. Его можно синтезировать также эпоксидированием бутенов орг. гидропероксидами с послед. гидрированием полученного эпоксида в спирт или прямой гидратацией бутенов.

трет-бутанол синтезируют взаимод. 40-65%-ной H₂SO₄ с изобутеном, содержащимся во фракциях С₄, так же, как втор-бутиловый спирт (см. выше), и прямой гидратацией изобутена в присутствии сульфокатионитов.

Применяют н-бутиловый спирт, изо-бутиловый спирт и их смеси как растворители в лакокрасочной промышленности, модификаторы мочевино- и меламино-формальдегидных смол, для получения пластификаторов (напр., дибутилфталата, трибутилфосфата, диизобутилфталата). Кроме того, н-бутанол - сырье для синтеза бутилацетата, бутилакрилата и эфиров с гликолями, изобутанол - для получения изобутилацетата и изобутилксантогената (на основе изобутилксантогената калия получают кристаллич. хорошо растворимые присадки к смазочным маслам), пестицидов, душистых веществ, пищ. эссенций, лек. ср-в. Суммарное мировое производство н-бутанола и изо-бутанола превышает 1 млн. т/год (1983).

втор-Бутанол - промежут. продукт в произ-ве метилэтилкетон.; сырье для синтеза втор-бутилацетата; растворителъ; алкилирующий и дегидратирующий агент; высокооктановый компонент моторных топлив (октановое число по исследовательскому методу 110), обладающий в смеси с метилmpem-бутиловым эфиром синергич. эффектом; стабилизатор смесей бензина с метанолом (т. наз. бензометанольных смесей); компонент тормозных жидкостей. Мировое производство втор-бутанола ок. 850 тыс. т/год (1983).

трет-Бутанол - промежут. продукт в произ-ве изобутена высокой степени чистоты из газов нефтепереработки; алкилирующий агент; сырье для произ-ва трет-бутилгидропероксида, искусственного мускуса; растворитель; антисептик; денатурирующий агент для этанола-сырца.

Лит.: Ганкин В. Ю., Гуревич Г. С., Технология оксосинтеза, Л., 1981; Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. 4, N.Y.-[a.o.], 1978, p. 338. © А.Б. Гущевский.