二异丁基酮的应用与制备

物化性质

二异丁基酮，也被称为二异丙基丙酮、2,6-二甲基-4-庚酮、异丙基酮，英文名字是2,6-Dimethyl-4-heptanone，英文别名Dissobutyl ketone，简称DIBK[1]。分子式C₉H₁₈O，相对分子质量142.24，沸点165-170°C，密度0.808，折射率1.412-1.415，闪点49°C。二异丁基酮是一种性能稳定的精细石油化工中间体，属于饱和脂肪一元酮类，常温常压下为无色透明油状液体，具有果香和菠萝蜜或类似薄荷的香气。此外，它是易燃液体，当遇明火或高热时能引起燃烧或爆炸，能与强氧化剂发生反应。储存时应储存在阴凉、通风的仓库中，并远离热源和明火，避免阳光直接照射并保持容器米粉，还应避免与氧化剂一起储存。二异丁基酮能与乙醇、乙醚、苯、甲苯、异丙醇、丙酮、正丁醇等有机溶剂互溶，是硝酸纤维素、某些纤维素酯、橡胶、油脂、石蜡、树脂、油墨和涂料等的优良溶剂。

用途

二异丁基酮（DIBK）是性能优越的高沸点溶剂和有机合成中间体，广泛应用于真空电镀、皮革涂料、医药、化工等行业，可用作食品精剂、乙烯树脂涂料和其他合成树脂涂料溶剂，还可作为农药和医药的中间体使用。近些年来，由于其许多新用途被开发出来，以至于市场对该化合物的需求量持续增加，所以它的市场应用前景还是比较乐观的[2]。

1.用作涂料溶剂

二异丁基酮与其他的一些溶剂按照比例混合组成各种涂料溶剂，这样可以调整溶剂的相溶性及其挥发速率，从而增加漆膜的平整度，提高涂层亮度[3]。在涂料应用中，它的应用不腐蚀底材，在塑胶漆中有较好的性能。主要用于真空电镀涂料、塑胶漆和皮革涂饰等行业。

2.用作脱蜡溶剂

我国普遍使用酮与甲苯进行脱蜡，但实际上二异丁基酮相较之下性能更加优越，溶解性高，选择性也较好。用它作为脱蜡溶剂所生产的石蜡质量比较高且微晶蜡中油的含量也相对极低，并且产品收率也比较高[4]。

3.用作生产医药和农药的溶剂及中间体

在生产医药和农药的过程中二异丁基酮不仅可以用作溶剂还作为某些药物的中间体使用[5]。目前在做某些生化药物实验或提时，实验人员一般优先考虑二异丁基酮作萃取剂。

4.用作稀有金属萃取剂

在矿业加工产业中用作萃取剂分离并得到稀有金属，此外它还可以用来提取核反应堆废料中的稀有金属铀，进而在铀中提取出钚，在钽中提取出铌，在铪中提取出锆[6]。

5.用作油墨溶剂和环氧树脂溶剂

因为二异丁基酮的溶解性较好，将其加入油墨中，打印时可使油墨快速成膜。因此想要提高油墨产品的质量和竞争力，必须选择二异丁基酮作为溶剂[7]。

6.用作化工原料

因为该物质的分子结构中存在羰基，化学性质活泼，可以作为反应原料制备3-甲基丁酸-2-甲基丙酯、2,4,6-三甲基庚烷，2,6-二甲基庚烷等化合物。

7.用作食用香精添加剂

二异丁基酮天然存在于康酿克酒、葡萄酒等中，呈青香、醚香、发酵香、果香和甜的菠萝蜜或薄荷似香气，主要用于配制菠萝蜜、香蕉、橙汁、鸡蛋果、热带水果、朗姆酒和康酿克酒所用香精。

制备

目前工业上没有直接将二异丁基酮作为主产物的生产工艺，各国普遍采用联产二异丁基酮和甲基异丁基酮的方法来制备得到该物质，再通过进一步精馏得到纯品[8,9]。工业上生产该物质的方法又可分为异丙醇法和丙酮法[10]。

1.异丙醇法

该方法的工艺流程是把异丙醇作为生产原料，经过脱氢、脱水、缩合，再经过加氢等工艺过程产出甲基异丁基酮，而二异丁基酮和其他副产物被一起产出，再经过进一步精馏得到纯品二异丁基酮[11]。在该法中，二异丁基酮为副产物，产率相对较低，因此难以满足市场需求。

2.丙酮法

以丙酮为生产原料经缩合、脱水和选择加氢等工艺流程制得二异丁基酮和甲基异丁基酮，同样的，二异丁基酮为副产物[12]。甲基异丁基酮纯品在精馏塔塔顶得到，二异丁基酮等组分在塔底得到，再经过精制得到纯品。

毒性

二异丁基酮属于微毒类，会作用在皮肤、眼睛、肝脏和肾脏上，它的蒸汽对鼻子和眼睛具有一定的刺激性，当其浓度较高时可使身体麻醉和呼吸中枢受到抑制，如果长时间接触可能会造成头部眩晕和恶心，并对肝脏和肾脏造成轻度损伤，工作场所最高容许浓度为300ppm。

参考文献

[1]陈冠荣. 化工百科全书[M]. 北京：化学工业出版社，1996:159-162.

[2]刘怀梅.二异丁基酮萃取分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定磷灰石矿中的铀和钍[J].世界核地质科学，2003,20(1):54-58.

[3]孟晖.国内甲基异丙基酮生产与市场分析[J].中国石油和化工经济分析，2007,(6):42-47.

[4]崔小明.甲基异丙基酮的生产技术及市场分析[J].精细与专用化学品，2011,19(4):1-9.

[5]程能林.溶剂手册[M].北京：化学工业出版社,2002,511.

[6]Xu, Z. G.; Wang, L. J.; Wu, Y. K. et.al. Solvent extraction of hafnium from thiocyanic acid medium in DIBK-TBP mixed system[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2012,22(7):1760-1765.

[7]杨艳文，史春岩.国内甲基异丁基酮市场情况分析[J],化工科技，2012,20(5):73-76.

[8]申延明，吴静，郭瓦力，等.丙酮联产甲基异丁基酮和二异丁基酮的工艺方法.中国，CN101712606,2009-11-24.

[9]索里 J.S.,韦格曼 R.W.,制造甲基异丁基酮和二异丁基酮的方法.中国，101273003A，2008-09-24.

[10]晓铭.甲基异丁基酮的生产技术及市场前景[J].精细化工原料及中间体，2011,(5):41-45.

[11]朱华蓉，吕志晖，宋立芝，等.异丙醇合成甲基异丁基酮和二异丁基酮的催化剂及制法.中国，1081937A，1994-02-16.

[12]Mark Robert Bassert,Brian Terry Keen, Charleston W. Method to de-couple methyl and diisobutyl ketone co-producted from acetone and or isopropyl alcohol. USA.5925796,1999-06-20.