이소부틸렌옥사이드1,2-에폭시이소부탄 또는 2,2-디메틸옥시란이라고도 알려진 는 정상적인 조건에서 무색 투명한 액체입니다. 이는 에폭사이드 고리 구조로 인해 높은 수준의 화학 반응성을 특징으로 하는 에폭사이드 계열에 속합니다. 이 화합물은 CAS 번호가 558-30-5이고 분자식은 C4H8O이며 분자량은 72.11g/mol입니다. 다양한 화학 반응 및 산업 공정에서 중요한 유기 중간체로 널리 인식되고 있습니다. 반응성 에폭시 고리는 산성 및 알칼리성 조건 모두에서 고리 열림 반응을 통해 다양한 작용기 화합물의 형성을 촉진합니다. 예를 들어, 하이드록실 화합물과 반응하여 글리시딜 에테르를 형성할 수 있으며, 이는 추가로 에테르 교환 또는 첨가 반응을 거쳐 폴리에테르 기반 폴리머를 생성할 수 있습니다.
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| 화학식 | C4H8O |
| 정확한 질량 | 72.06 |
| 분자량 | 72.11 |
| m/z | 72.06 (100.0%), 73.06 (4.3%) |
| 원소 분석 | C, 66.63; H, 11.18; O, 22.19 |
이소부틸렌 산화물, 화학 시스템 이름 2,2-디메틸옥사시클로프로판, 분자식 C4H8O, 분자량 72.11은 실온에서 무색의 휘발성 액체이며 특별한 에테르 냄새가 있고 끓는점은 50-51도, 밀도는 0.812g/mL(25도)이며 물에 약간 용해되며 대부분의 알코올, 에테르와 섞일 수 있습니다. 에스테르 및 방향족 탄화수소. 분자내 고장력 삼원 에폭시 고리는 핵심 활성 부위이며, 이는 고리 열림 추가, 중합, 가수분해, 가암모니아 분해, 알코올 분해, 황 분해 및 산-염기 촉매 작용 하에서 기타 반응을 겪는 경향이 있습니다. C4 석유화학산업 체인의 고부가가치 정밀화학 초석 중간체입니다.
고분자 중합 및 수지 개질 분야
이중 금속 시안화물(DMC), 수산화칼륨 및 3차 아민의 촉매 시스템 하에서 IBO는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 비스페놀 A 및 아민(에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민)을 개시제로 사용하여 제어된 개환 중합을 거쳐 고분지형 측쇄 디메틸 치환 폴리에테르 폴리올을 생성합니다. 일반 에피클로로히드린(PO) 폴리에테르와 달리 메틸 입체 장애는 독특한 가수분해 저항성, 저온{1}}유연성, 낮은 점도 및 산화 저항성을 제공합니다.
폴리우레탄 엘라스토머(TPU, 캐스트 CPU, 미세다공성 엘라스토머)
일반 PO 기반 폴리에테르는 저온에서 부서지기 쉽고 습기 및 열 노화에 대한 저항성이 낮습니다. IBO 변성 폴리에테르로 합성된 폴리우레탄 엘라스토머는 유리전이온도가 -45도 이하로 낮아질 수 있으며, 저온에서 구부려도 깨지지 않습니다. 가수분해 안정성이 3-5배 향상되었습니다. 고전압 와이어 하니스 외장, 충격 흡수 부싱, 고속철도 트랙 댐핑 블록, 건설 기계용 유압 씰 및 신에너지 차량용 플로팅 쿠션 소재에 널리 사용됩니다. 국내 Lianhong Xinke 3200톤/년 공장에서 생산되는 폴리머 등급 IBO의 60% 이상이 폴리에테르 엘라스토머 생산 능력에 공급됩니다.
경질/연질 폴리우레탄 폼
경질 폴리우레탄 단열 보드: IBO 공중합체 폴리에테르로 제작되었으며 폐쇄 셀 비율이 92% 이상이고 열전도율이 0.021W/(m·K) 이하이며 고온 및 저온 사이클에 강하며 LNG 저온 저장 탱크, 저온 유통 컨테이너 및 건물 외벽 내화 단열층에 적합합니다. 연질 폼의 경우, 고분지형 IBO 폴리에테르는 균일한 반발력과 장기-압축 영구 변형이 있는 고밀도-밀도 저속 반발 폼과 카시트 폼 층을 생성합니다.<3%, which is superior to pure PO system foam.
The hydrophilic modified WPU was synthesized with IBO - diol polyether as the soft segment. The lotion has narrow particle size, storage stability>12개월, 필름 형성 후 내수성, 내알코올성. 섬유 방수 코팅제, 가죽 마감제, 목재용 수성{2}} 바니시 및 종이 라미네이팅 접착제로 사용됩니다. 에틸렌 옥사이드(EO) 폴리에테르 WPU와 비교하여 IBO 구조는 친수성 세그먼트의 수분 흡수 및 팽창 문제를 크게 줄이고 실외 내후성을 2배 이상 향상시킵니다.
폴리우레탄 접착제 및 실런트
1액형/2액형 구조용 접착제, 자동차 앞유리 실런트, 태양광 모듈 프레임 실런트 핵심 소재. IBO 폴리에테르는 접착층에 낮은 모듈러스와 높은 신율을 부여하여 금속, 유리, 알루미늄 합금 및 플라스틱의 이종 접착에 적합하고 열팽창, 수축 및 균열에 대한 저항성을 제공합니다. 광전지 밀봉재는 UV 노화에 대한 저항력이 있으며 실외 사용 수명은 25년 이상입니다.
지방족 폴리카보네이트 PIBC의 이산화탄소 공중합 합성(녹색분해성 고분자 프론티어 방향)
IBO는 Zn Co 바이메탈 시안화물 착물 촉매 작용을 사용하여 95% 이상의 완전 교번 공중합을 달성하여 폴리(2,2-디메틸부틸 카보네이트) PIBC를 생성합니다. 일반 폴리프로필렌 카보네이트(PPC)의 비정질 구조와 달리 PIBC는 융점 93.7도, 인장강도 4.4MPa, 파단신율 350%, 열 안정성 범위가 크게 확장된 결정성 폴리머입니다.
완전 생분해성 포장재
PIBC는 가소제 침전 없이 토양/해수 미생물에 의해 완전히 분해될 수 있으며, 식품용 일회용 도시락, 생분해성 고속 완충 폼, 농업용 필름 마스터배치 등에 사용됩니다. 삼원 공중합체(IBO++말레산 무수물)는 분해 속도를 조정하고 3~12개월의 제어 가능한 분해 주기를 맞춤화할 수 있습니다.
희생 접착제 및 주조 수지
고온에서 PIBC는 잔류탄소 없이 원활하게 분해됩니다. 정밀 매몰 주조 및 세라믹 그린 바디 접착에 사용되는 희생 접착제로 기존의 파라핀 및 페놀 수지를 대체합니다. 주물의 표면 평활성이 향상되고 탄소 함유 결함이 없습니다. 마이크로 전자 칩 패키징용 임시 접착층으로 저온- 분해로 웨이퍼 회로가 손상되지 않습니다.
의료용 흡수성 임플란트 기재
저분자량 PIBC는 폴리락트산(PLA)과 폴리카프로락톤(PCL)을 변형하여 분해 속도와 기계적 호환성을 조절할 수 있으며 뼈 손톱 코팅, 봉합사 및 조직 복구 지지체에 사용됩니다.
에폭시 수지 시스템 개질제(두 번째로 큰 소비자 부문, 28.7% 차지)
비스페놀 A-형 에폭시 수지는 부서지기 쉽고 저온에서 균열이 발생하기 쉬우며 내후성이 좋지 않습니다. IBO는 에폭시 가교결합 부위를 유지하면서 에폭시 개환, 유연한 알킬 분지 강화를 통해 에폭시 골격에 접목됩니다.
풍력 터빈 블레이드 내후성 에폭시 매트릭스
대형 해양 풍력 터빈 블레이드의 에폭시 수지 시스템을 위한 특수 강화 개질 모노머는 8% -15% IBO 그래프트 개질 수지를 추가하여 충격 강도를 120% 증가시키고 염수 분무 부식 및 UV 노화에 저항하며 해양 서비스 수명을 20년으로 연장할 수 있습니다.
전자 캡슐화 및 구리-클래드 수지
고순도 전자등급 IBO(수분<50 ppm, purity 99.92%) modified epoxy potting adhesive, low viscosity, low stress, packaging IGBT power modules and PCB circuit boards, with no cracking after 1000 cycles of cold and hot shock -55 ℃~125 ℃; Intermediate of halogen-free flame-retardant copper-clad resin, improves the resin and glass fiber infiltration, and increases the peel strength by 15%.
부식 방지용 중-부식 코팅 수지
강철 구조물 교량, 해양 플랫폼 및 저장 탱크 내벽은 에폭시 부식 방지 프라이머 및 페인트 개질제로 코팅됩니다.{0}} IBO는 소수성 tert 부틸 구조를 도입하여 도막의 수분 흡수율을 60% 감소시킵니다. 산, 알칼리 및 해수 침수에 대한 저항력이 있어 심한 부식 방지-개량 주기를 줄여줍니다.
IBO is polymerized with long-chain fatty alcohols and polyols to obtain ultra-high viscosity index polyether base oil, with low pour point, thermal decomposition temperature>260도, 재가 없고 부분적으로 생분해됩니다. 고온-열유로, 항공 유압유, 식품 등급 윤활 그리스 및 풍력 터빈 기어박스용 특수 오일에 사용됩니다. PAO(폴리(알파 올레핀))에 비해 IBO 폴리에테르는 극성 첨가제와의 상용성이 더 좋고 내마모 및 마찰 감소 특성이 뛰어납니다.-
아크릴 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 변성 모노머
IBO는 아크릴산 및 메타크릴산과의 개환 에스테르화를 거쳐 하이드록시 아크릴레이트 모노머를 형성한 후 tert 부틸 소수성 가지를 도입합니다. 알키드 수지 시스템을 결합하면 경화 시간을 단축하고 도막의 경도와 내수성을 향상시킬 수 있습니다. 불포화 폴리에스터에 소량의 IBO 공중합을 하여 수지 수축을 감소시키며, 유리섬유 제품은 기포나 크랙이 발생하지 않습니다.
제약 중간체 및 제약 화학
제약 분야에서는 순도가 99.95% 이상인 고-순도 IBO를 사용해야 합니다. 미량 불순물(알데히드, 물, 염소)은 키랄 약물의 합성 및 독성 지표를 방해할 수 있어 CDMO 혁신 약물의 핵심 병목 현상이 되는 정밀 중간 원료가 됩니다.
IBO는 가수분해하여 2-메틸-1,2-프로필렌 글리콜을 생성하고, 가암모니아 분해를 통해 tert 부틸 아미노 알코올을 생성하며, 알코올 분해를 통해 일련의 알콕시 tert 부탄올을 생성합니다. 이는 수십 가지 약물의 특징적인 구조적 단편입니다.
항바이러스제 중간체
항인플루엔자 및 항헤르페스바이러스 뉴클레오시드 약물용 측쇄 변형 물질; 2-플루오로-2-메틸프로판-1-알코올은 IBO 불화수소화의 개환을 통해 제조되며, 이는 코로나19에 대한 소분자 약물의 소수성 그룹을 도입하고 약물 세포막 투과성과 혈장 단백질 결합 속도를 향상시키는 데 사용됩니다.
세팔로스포린과 퀴놀론 항생제의 tert 부틸 변형 단편은 약물의 간독성을 줄이고 반감기를 연장합니다-. 외용소독제와 항균알코올에테르 유도체는 이소프로판올에 비해 자극이 훨씬 적어 의료용 상처소독제, 안구방부제로 사용된다.
심혈관, 항고혈압제, 지질{0}}강하제
스타틴 지질-저하 약물의 측쇄 키랄 디올 중간체; 베타 차단제 tert 부틸 아미노 알코올 골격은 약물 지질 수분 분배 계수를 조절하고 경구 생체 이용률을 30% -50% 증가시킵니다.
생체적합성 하이드로겔 매트릭스는 IBO와 폴리에틸렌 글리콜, 덱스트란 및 키토산의 개환 그래프트 공중합을 통해 제조되었습니다.
주입형 지속성-지속형-방출형 마이크로스피어
변형된 PLGA 마이크로스피어의 표면은 IBO 폴리에테르 세그먼트와 접목되어 펩타이드, 단백질 및 호르몬 약물의 0차 방출을 달성하고 1-3개월의 지속 방출 기간을 제공하여 주입 빈도를 줄입니다. 인슐린 및 성장호르몬 지속형 제제를 위한 주류 담체 변형 원료입니다.
경피 약물 전달 패치 매트릭스
IBO 폴리에테르겔 침투 시스템은 피부의 큐티클 장벽을 손상시키지 않습니다. 진통연고, 호르몬경피패치, 금연패치 등에 적합합니다. 일반 프로필렌글리콜 매트릭스에 비해 약물 침투율이 2배 이상 높습니다.
의료용드레싱, 상처치유젤
친수성 소수성 균형 잡힌 IBO 변형 하이드로겔, 보습, 통기성, 누출 흡수, 항균 은 이온 복합 젤 캐리어, 화상 및 만성 궤양 상처 치료에 사용됩니다.
IBO 개환 제품 tert 부틸 알킬 에테르는 극성을 조절할 수 있으며 불용성 약물 주사를 위한 보조 용매로 사용할 수 있으며 일부 프로필렌 글리콜과 에탄올을 대체하여 정맥 주사 자극을 줄일 수 있습니다. 키랄 IBO 유도체는 키랄 약물의 거울상 이성질체를 분리하기 위한 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 키랄 분리 컬럼의 필러로 사용됩니다.
동물용의약품 중간체 및 동물영양첨가제
BASF 및 기타 회사에서는 가축, 가금류 및 수산물의 영양 활성 성분을 합성하고 항스트레스 및 성장 촉진 사료 첨가제인 알코올 에테르 골격을 생산하는 데 IBO를 사용합니다. 수생 구충제 수의학 약물 중간체, 잔류물이 적고 물에서 쉽게 분해되며 EU 동물 사료 환경 기준을 충족합니다.
합성 방법
이소부틸렌의 직접 산화
설명
가장 직접적인 방법은 적합한 산화제를 사용하여 이소부틸렌을 산화시키는 것입니다. 이 반응은 일반적으로 산화 과정을 촉진하는 촉매의 존재 하에서 발생합니다.
프로세스
- 공급원료: 이소부틸렌은 이 반응의 주요 공급원료입니다.
- 산화제: 일반적으로 사용되는 산화제는 과산화수소, 산소, 유기과산 등이 있습니다.
- 촉매: 산화반응의 효율과 선택성을 높이기 위해 금속산화물, 제올라이트, 이온성 액체 등의 촉매를 사용할 수 있습니다.
- 반응 조건: 반응은 일반적으로 적당한 온도와 압력에서 수행되며, 반응 조건을 주의 깊게 제어하여 생성물 수율과 순도를 최적화합니다.
장점
- 이소부틸렌을 제품으로 직접적이고 효율적으로 전환합니다.
- 높은 제품 수율과 순도를 얻을 가능성이 있습니다.
도전과제
- 원하는 결과를 얻으려면 반응 조건과 촉매 선택을 최적화하는 것이 중요합니다.
- 산화제 및 촉매 취급과 관련된 안전 고려 사항.
이소부텐의 에폭시화
설명:
이에 대한 대체 경로는 이소부틸렌과 밀접하게 관련된 화합물인 이소부텐의 에폭시화를 포함합니다. 이 과정에서 이소부텐은 다음과 같이 전환됩니다.이소부틸렌옥사이드촉매적 에폭시화 반응을 통해
프로세스:
- 공급원료: 이소부텐은 이 반응의 출발물질입니다.
- 촉매: 에폭시화 링의 형성을 촉진하기 위해 티타늄-실리칼라이트(TS-1) 또는 몰리브덴계 촉매와 같은 에폭시화 촉매가 사용됩니다.
- 산화제: 과산화수소 또는 분자 산소는 이 반응에서 산화제 역할을 할 수 있습니다.
- 반응 조건: 온도, 압력, 용매 등 반응 조건을 세심하게 조절하여 생성물 수율과 선택성을 극대화합니다.
장점:
- 이소부텐을 공급원료로 사용하는 제품에 대한 대체 경로를 제공합니다.
- 촉매적 에폭시화 반응은 매우 선택적이고 효율적일 수 있습니다.
도전과제:
- 이소부텐의 가용성과 비용은 이 경로의 타당성에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 촉매 설계 및 최적화는 높은 수율과 순도를 달성하는 데 중요합니다.
자주 묻는 질문
무엇인가요이소부틸렌 산화물사용?
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화학 제조 및 산업 중간체
이소부틸렌 산화물은 알코올, 글리콜, 특수 유도체 및 에테르를 생성하는 반응 중간체로서 화학 물질을 제조하는 데 광범위하게 활용됩니다. 에폭시드 기능을 통해 제어된 링-개방 반응과 동일한 배치 품질이 가능합니다.
이소부텐은 이소부틸렌과 동일합니까?
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이소부틸렌(또는 이소부텐)은 폴리부텐(부틸 고무) 생산을 위한 공급원료입니다. 이소부텐은 메틸 테르부틸 에테르(MTBE) 제조의 중간체입니다.
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