1,2,4-丁三醇的应用与合成

发布日期:2024/9/23 9:00:09

介绍

1,2,4-丁三醇（1,2,4-Butanetriol）是一种无色至浅黄色的液体，具有甜味和吸湿性。它可溶于水和多种有机溶剂。它在医药、化学工业中有多种用途，常用作溶剂、反应中间体和功能性化合物的原料，例如在制造柔软剂、树脂、涂料、塑料等方面。

1,2,4-丁三醇.jpg

1,2,4-丁三醇

应用

1,2,4‑丁三醇(BT)是一类重要的化学化工中间体，用途与甘油相似，可用作湿润剂、溶剂和生产医药、炸药的中间体。但由于在价格上难以与甘油竞争，影响了这一产品的发展。

合成

传热合成的缺点

自1894年第一次合成以来，1 ,2,4‑丁三醇(BT)从原料的选择，催化剂的种类及反应条件等方面出现多种合成方法。如以丁烯醇为原料，以钨酸作为催化剂，用过氧化氢直接氧化法制备BT；再如以丁炔二醇为原料，通过汞催化水合再加氢两步法；以2‑丁烯1,4‑二醇为原料，通过环氧化再氢解；以苹果酸二酯为原料，通过NaBH4还原法等方法均可以制备BT。

其中苹果酸二酯还原法是英国艾夫西亚有限公司在其中国专利(ZL97198976.1)中报道，他们将苹果酸二酯在一种醚和一种醇中用NaBH4还原，该反应能在室温下进行反应，但需要需要大量的NaBH4，且产生的副产物非常稳定不利于重复利用。以2‑丁烯1 ,4‑二醇为原料，采用环氧化‑氢解的方法被大量报道。如日本MTC公司在专利JP59070632中报道2‑丁烯1,4‑二醇在H2WO4和N‑甲基吗啉存在下进行环氧化，然后在Pd催化剂下氢解得到1,2,4-丁三醇；中国科学院大连化学与物理研究所报道了一种在磷钨杂多酸盐催化剂下将丁烯二醇环氧化，然后在雷尼镍‑Pd/C催化剂下氢解得到BT。但利用环氧化‑氢解的方法一般需要大量的贵金属催化剂或雷尼镍以及较大的氢压，反应条件相对苛刻。采用丁炔二醇水合再氢解合成BT的工艺需要用到汞基催化剂，严重污染环境。

新合成方法

称取6.48g苹果酸二甲酯置于三口烧瓶中，量取10.0ml正丙胺滴入三口烧瓶中，并搅拌混合均匀，在正丙胺的冷凝回流温度(48℃)下反应12h后，冷却至室温。真空蒸发掉挥发组分，将残余物重结晶提纯，收集对应的苹果酸二酰胺产物。取制备的苹果酸二酰胺产物0.1mol置于反应釜中，加入100ml四氢呋喃(THF)混合均匀，加入0 .5g Ru‑SiO2催化剂，在催化剂的存在下，与氢气进行加氢反应，反应条件是12h，反应温度为150℃，反应初始压力为10MPa，然后收集反应产物中的目标产物1,2,4‑丁三醇(BT)，BT的收率为85％[1]。