丁二醇
丁二醇
丁二醇 HOCH2CH2CH2CH2OH 工业上主要是1,4-丁二醇。是无色液体，沸点228℃，凝固点20.2℃,溶于水。主要以乙炔和甲醛为原料制得。用于生产聚对苯二甲酸丁二酯、聚氨酯的扩链剂，并作为四氢呋喃、γ-丁内酯以及医药和有机合成的重要原料。由于聚对苯二甲酸丁二酯是一种性能优良的聚酯，作为工程塑料需要量增长很快。
基本信息
化学品中文名称： 1,3-丁二醇
化学品英文名称： 1,3-butylene glycol
中文名称2： 丁间二醇
英文名称2： 1,3-butanediol
英文缩写：BDO
技术说明书编码： 2015
CAS No.： 107-88-0
分子式： C4H10O2
分子量： 90.12
在化妆品中的应用
丁二醇在化妆品中很常见，常出现的英文名称是：Butylene Glycol，别名又叫：1,3-二羟基丁烷，是多元醇的一种，在化妆品中常做保湿剂和溶剂使用。它的保湿原理是丁二醇含有两个亲水的羟基，对小分子水有着一定的吸附作用。在保湿方面，由于丁二醇是小分子保湿成份，所以抓水比例很小，同时也有一定的抑菌作用。 丁二醇的安全性值得肯定，试验表明，在对人体进行间断涂抹时，以每隔一天涂沫一次，共16天，在所有参加试验的200人中，都未发现有任何刺激性的炎症。关于对眼黏膜的刺激性，曾经用白鼠进行过试验，得到的结果依然是安全性很高。据说也曾加牙膏里进行四周的口腔试验，结果，它对口腔黏膜也无刺激性，是一种安全性很高的成份。
生产方法
第二次世界大战前，德国已采用雷佩法以乙炔和甲醛为原料合成丁二醇。该法解决了乙炔在高压下操作的危险性,至今仍是丁二醇最主要的生产方法。60年代,日本三菱油化公司开发了由顺丁烯二酸酐催化加氢制备丁二醇的工艺，70年代该公司又开发了丁二烯乙酰氧基化法的新工艺。1971年，日本东洋曹达工业公司建立了丁二烯氯化法的生产装置。此外，美国和日本又相继研究了以丙烯或乙烯为原料的各种合成法。
雷佩法 该法由德国人W.J.雷佩开发，反应分两步进行。
① 乙炔和甲醛的水溶液在以硅胶为载体的含铋乙炔铜催化剂存在下反应生成2-丁炔-1,4-二醇(简称1,4-丁炔二醇）： 2HCHO+HC呏CH─→HOCH2C呏CCH2OH
反应在固定床反应器中进行，乙炔分压0.5MPa，反应温度90～100℃，1，4-丁炔二醇选择性以乙炔计可达80%，以甲醛计大于90%。
② 1，4-丁炔二醇加氢生成1，4-丁二醇： HOCH2C呏CCH2OH+2H2─→HOCH2CH2CH2CH2OH
加氢可以在70～140℃、30MPa下进行，以含硅载体（见硅胶载体）的镍-铜-锰为催化剂，1，4－丁二醇收率为95%。
美国通用苯胺和胶片公司对此法又作了改进。第一步催化剂改为以硅酸镁为载体的乙炔铜，并含有铋以抑制乙炔聚合。此催化剂使用安全，且不易失活，反应条件为温度95℃，乙炔分压0.2MPa，采用带有搅拌的槽式反应器，固体催化剂悬浮于液相反应介质中。第二步加氢分两步进行：先是低压液相加氢,催化剂为骨架镍,反应温度50～60℃,压力1.4～2.1MPa，采用带搅拌的槽式反应器，然后再在固定床中高压液相加氢。
雷佩法生产过程不太复杂，成本较低。目前，此法的生产能力接近各种方法的总能力的90%，今后此法发展的关键是乙炔原料的供应和价格。
顺丁烯二酸酐加氢法 反应分两步进行，联产四氢呋喃。①顺丁烯二酸酐液相催化加氢生成γ－丁内脂和四氢呋喃，催化剂为镍-铼，反应温度240～280℃,压力5.8～11.5MPa，顺丁烯二酸酐转化率达100%，γ－丁内酯和四氢呋喃的选择性为90%。采用不同反应条件，γ-丁内酯和四氢呋喃摩尔比可在10:1～1:3范围内进行调节。②γ－丁内酯进一步加氢得1，4-丁二醇，采用以氧化钾为助催化剂的铜铬催化剂，在200℃、10MPa下，转化率为85%～90%，选择性在99%以上。
此法原料价高，但反应步骤少、投资低、可调节所得的联产品，因此许多国家仍在加紧进行研究开发。
丁二烯乙酰氧基化法 分三步进行，联产四氢呋喃。①丁二烯、醋酸和氧的气液混合物于70℃、7.0MPa条件下通过载于载体上的钯-碲催化剂，制得1，4-二乙酰氧基-2-丁烯(CH3COOCH2CH=CHCH2OOCCH3)，选择性90%。主要副产物是3，4-二乙酰氧基-1-丁烯，可在另一反应器内以氧化铝为催化剂，使其异构化为1,4-二乙酰氧基-2-丁烯。②1,4-二乙酰氧基-2-丁烯在钯催化剂存在下于60℃、5MPa条件下进行液相加氢制得1,4-二乙酰氧基丁烷，收率可达98%。③1,4-二乙酰氧基丁烷在离子交换树脂催化（见固体酸催化剂）下水解而制得产物1，4-丁二醇。
1，4－二氯丁烯法 由丁二烯生产氯丁二烯过程中，1,4-二氯丁烯是中间产物。东洋曹达工业公司开发的方法是将1，4-二氯丁烯在约110℃下用过量甲酸钠水解生成2－丁烯-1，4-二醇，转化率接近100%，选择性大于90%。水解后，游离甲酸用氢氧化钠中和。然后将2-丁烯-1,4-二醇在100℃、27MPa和镍-铝催化剂存在下加氢得 1，4-丁二醇。此法公用工程费用大，生产成本较高。
烯丙醇法 由日本开发成功，据称目前是固定投资和生产成本最低的新方法。已有年产 5kt的装置投产。此法由烯丙醇在铑催化剂存在下进行氢甲酰化反应（见羰基合成）生成4-羟基丁醛： CH2=CHCH2OH+CO+H2→CHOCH2CH2CH2OH
反应温度50～80℃，压力小于0.5MPa，选择性为80%。4－羟基丁醛再在80～120℃下用镍为催化剂进行加氢可定量地转化为1，4-丁二醇： CHOCH2CH2CH2OH+H2→HOCH2CH2CH2CH2OH
烯丙醇可由丙烯出发制得，故本法也可认为是从丙烯出发的方法。由丙烯还可通过醋酸烯丙基酯或丙烯醛以制得1，4-丁二醇，但这些方法仍只处在开发阶段。
成分组成信息
有害物成分
1,3-丁二醇
危险性概述
健康危害： 本品对人的粘膜和皮肤无刺激作用。在生产环境中的蒸气实际上没有危险。
燃爆危险： 本品可燃。
急救措施
皮肤接触： 脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。
眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入： 脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入： 饮足量温水，催吐。就医。
消防措施
危险特性： 遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法： 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。用水喷射逸出液体，使其稀释成不燃性混合物，并用雾状水保护消防人员。灭火剂：水、雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
泄漏应急处理
应急处理： 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，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吸过滤式防毒面具（全面罩），穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
操作处置与储存
操作注意事项： 密闭操作，提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。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。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时轻装轻卸，保持包装完整，防止洒漏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项： 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类等分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
接触控制与个体防护
工程控制： 提供良好的自然通风条件。
呼吸系统防护： 一般不需要特殊防护，高浓度接触时可佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩）。
眼睛防护： 空气中浓度较高时，佩戴化学安全防护眼镜。
身体防护： 穿一般作业防护服。
手防护： 戴防化学品手套。
其他防护： 工作完毕，淋浴更衣。避免长期反复接触。定期体检。
第九部分：理化特性
主要成分： 纯品
外观与性状： 无色、粘稠液体。
熔点(℃)： <-50
沸点(℃)： 207.5
相对密度(水=1)： 1.01
相对蒸气密度(空气=1)： 3.2
饱和蒸气压(kPa)： 0.008(20℃)
燃烧热(kJ/mol)： 595.0
闪点(℃)： 121
引燃温度(℃)： 393.9
爆炸下限%(V/V)： 1.9
溶解性： 微溶于乙醚，易溶于水，易溶于乙醇。
主要用途： 主要用于制备聚酯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、增塑剂等, 也用作纺织品、纸张和烟草的增湿剂和软化剂等。
其它理化性质
第十部分：稳定性和反应活性
禁配物： 强氧化剂、强酸、酰基氯、酸酐。
第十一部分：毒理学资料
急性毒性： LD50：29600 mg/kg(大鼠经口)；23500 mg/kg(小鼠经口)
第十二部分：生态学资料
无资料。
第十三部分：废弃处置
废弃处置方法： 处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。
第十四部分：运输信息
包装类别： Z01
运输注意事项： 运输前应先检查包装容器是否完整、密封，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类等混装混运。船运时，应与机舱、电源、火源等部位隔离。公路运输时要按规定路线行驶。
第十五部分：法规信息
法规信息 化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布)，化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号)，工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规，针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定。