איזובוטילן אוקסיד, הידוע גם בשם 1,2-Epoxyisobutane או 2,2-Dimethyloxirane, הוא נוזל חסר צבע ושקוף בתנאים רגילים. הוא שייך למשפחת האפוקסידים, המאופיינת ברמת תגובתיות כימית גבוהה בשל מבנה טבעת האפוקסיד שלו. תרכובת זו מחזיקה במספר CAS של 558-30-5 ובעלת נוסחה מולקולרית של C4H8O, עם משקל מולקולרי של 72.11 גרם/מול. הוא מוכר באופן נרחב כתוצר ביניים אורגני חשוב בתגובות כימיות ובתהליכים תעשייתיים שונים. טבעת האפוקסיד התגובתית שלו מקלה על היווצרות של תרכובות קבוצות פונקציונליות שונות באמצעות תגובות פתיחת טבעת, הן בתנאים חומציים והן בתנאים בסיסיים. לדוגמה, הוא יכול להגיב עם תרכובות הידרוקסיל כדי ליצור אתרים גליצידיליים, שיכולים לעבור עוד תגובות חילופי אתר או הוספה כדי להניב פולימרים מבוססי פוליאתר.
|
|
|
| נוסחה כימית | C4H8O |
| מסה מדויקת | 72.06 |
| משקל מולקולרי | 72.11 |
| m/z | 72.06 (100.0%), 73.06 (4.3%) |
| ניתוח אלמנטים | C, 66.63; H, 11.18; O, 22.19 |
איזובוטילן אוקסיד, שם מערכת כימית 2,2-dimethyloxacyclopropane, נוסחה מולקולרית C4H8O, משקל מולקולרי 72.11, הוא נוזל חסר צבע ונדיף בטמפרטורת החדר, עם ריח אתר מיוחד, נקודת רתיחה של 50-51 מעלות, צפיפות של 0.812 מעלות עצומה במים ו-25 מעלות עצומה במים (250 גר'/מ"ל), רוב האלכוהולים, האתרים, האסטרים והפחמימנים הארומטיים. טבעת האפוקסי הטרינרית תוך-מולקולרית היא האתר הפעיל הליבה שלה, אשר נוטה לעבור הוספת פתיחת טבעת, פילמור, הידרוליזה, אמונוליזה, אלכוהוליזה, גופרית ותגובות אחרות תחת קטליזה על בסיס חומצה. זהו תוצר ביניים כימי עדין בעל ערך גבוה בשרשרת התעשייה הפטרוכימית C4.
שדה פילמור פולימר ושינוי שרף
תחת המערכת הקטליטית של ציאניד מתכת כפולה (DMC), אשלגן הידרוקסיד ואמין שלישוני, IBO עובר פילמור מבוקר של פתיחת טבעות באמצעות אתילן גליקול, פרופילן גליקול, גליצרול, פנטאריתריטול, סורביטול, טרימתילולפרופן, ביספנול A, ואמינים (מחוללי שרשרת צדדיים של דיאתילן-טרימין) דימתיל פוליאתרים מוחלפים. בשונה מפוליאתרים רגילים של אפיכלורוהידרין (PO), מכשול מתיל סטרי מביא עמידות ייחודית להידרוליזה, גמישות בטמפרטורה- נמוכה, צמיגות נמוכה ועמידות לחמצון.
אלסטומרים פוליאוריתן (TPU, CPU יצוק, אלסטומרים מיקרו-נקבים)
פוליאתר רגיל מבוסס PO שביר בטמפרטורות נמוכות ובעל עמידות ירודה ללחות והזדקנות בחום; אלסטומר הפוליאוריתן המסונתז על ידי פוליאתר שעבר שינוי IBO הוא בעל טמפרטורת מעבר זכוכית שניתן להפחית מתחת ל--45 מעלות, ואינו נסדק כאשר מכופפים אותו בטמפרטורות נמוכות. יציבות ההידרוליזה שלו השתפרה פי 3-5. בשימוש נרחב במעטפות של רתמות תיל במתח גבוה, תותבים בולמי זעזועים, בלוקי שיכוך מסילות רכבת במהירות גבוהה, אטמים הידראוליים למכונות בנייה וחומרי ריפוד צפים לרכבי אנרגיה חדשים. יותר מ-60% מה-IBO בדרגת פולימר המיוצר על ידי המפעל המקומי של Lianhong Xinke 3200 טון לשנה מסופק לכושר הייצור של אלסטומרים פוליאתרים.
קצף פוליאוריטן קשיח/גמיש
לוח בידוד פוליאוריטן קשיח: עשוי מפוליאתר קופולימר IBO, עם שיעור תאים סגורים של יותר מ- או שווה ל-92% ומוליכות תרמית של פחות מ- או שווה ל-0.021 W/(m · K), עמיד בפני מחזורי טמפרטורות גבוהות ונמוכות, מתאים ל-LNG בטמפרטורות אחסון בטמפרטורה נמוכה-, למיכלי קיר עמידים בפני אש ומיכלי שרשרת חיצוניים לבניינים קרים; במונחים של קצף רך, הפוליאתר IBO המסועף הגבוה מייצר קצף ריבאונד איטי בצפיפות- גבוהה ושכבת קצף מושב רכב, עם ריבאונד אחיד ועיוות דחיסה קבוע-לטווח ארוך<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>12 חודשים, עמידות למים ועמידות לאלכוהול לאחר היווצרות הסרט. הוא משמש לציפוי עמיד למים של טקסטיל, חומר גימור לעור, לכה על בסיס מים- עבור דבק למינציה של עץ ונייר. בהשוואה לאתילן אוקסיד (EO) פוליאתר WPU, מבנה ה-IBO מפחית משמעותית את בעיות ספיגת המים והתנפחות של מקטעים הידרופיליים, ומשפר את עמידות מזג האוויר החיצונית ביותר מפעמיים.
דבק וחומר איטום פוליאוריטן
דבק מבני אחד/שני רכיבים, איטום שמשות רכב וחומר ליבה לאיטום מסגרת של מודול פוטו-וולטאי. פוליאתר IBO מעניק לשכבת הדבק מודולוס נמוך והתארכות גבוהה, מתאים להדבקה הטרוגנית של מתכות, זכוכית, סגסוגות אלומיניום ופלסטיק, ועמיד בפני התפשטות תרמית, התכווצות וסדקים; חומר איטום פוטו-וולטאי עמיד בפני הזדקנות UV ובעל חיי שירות חיצוניים של למעלה מ-25 שנים.
סינתזה של קו-פולימריזציה של פחמן דו חמצני של PIBC פוליקרבונט אליפטי (כיוון גבול פולימר מתכלה ירוק)
באמצעות קטליזה של ציאניד דו-מתכתי Zn Co, IBO משיגה למעלה מ-95% קופולימריזציה לסירוגין מלאה ליצירת PIBC פולי (2,2-דימתיל-בוטיל קרבונט). בשונה מהמבנה האמורפי של פוליפרופילן קרבונט רגיל (PPC), PIBC הוא פולימר גבישי עם נקודת התכה של 93.7 מעלות, חוזק מתיחה של 4.4 MPa, התארכות שבר של 350% וטווח יציבות תרמית מורחב משמעותית.
חומרי אריזה מתכלים לחלוטין
PIBC יכול להתפרק לחלוטין על ידי מיקרואורגניזמים של אדמה/מי ים, ללא משקעים של פלסטין, והוא משמש לקופסאות אוכל חד פעמיות, קצף חיץ אקספרס מתכלה, ו-masterbatch של סרטים חקלאיים; הקופולימר הטרינרי (IBO++anhydride maleic) יכול להתאים את קצב הפירוק ולהתאים אישית מחזור פירוק הניתן לשליטה של 3-12 חודשים.
דבק קורבנות ושרף יציקה
בטמפרטורות גבוהות, PIBC מתפרק בצורה חלקה ללא שאריות פחמן. זהו דבק קורבן המשמש ליציקת השקעה מדויקת והדבקת גוף ירוק קרמי, המחליף פרפין ושרף פנולי מסורתי. חלקות פני השטח של יציקות משופרת, ואין פגמים בהכללת פחמן; שכבת דבק זמנית לאריזת שבבים מיקרואלקטרוניים, פירוק בטמפרטורה- נמוכה אינה פוגעת במעגל הפרוסים.
מצע שתל נספג רפואי
PIBC במשקל מולקולרי נמוך יכול לשנות חומצה פולילקטית (PLA) ופוליקפרולקטון (PCL) כדי לווסת את קצב הפירוק ותאימות מכנית, והוא משמש לציפוי ציפורני עצם, תפרים ופיגומים לתיקון רקמות.
משנה מערכת שרף אפוקסי (מגזר הצרכנים השני בגודלו, המהווה 28.7%)
שרף אפוקסי מסוג Bisphenol A -שביר, נוטה להיסדק בטמפרטורות נמוכות, ובעל עמידות ירודה במזג האוויר. IBO מושתל על שלד האפוקסי דרך פתח טבעת אפוקסי, הקשחת ענפי אלקיל גמישים, תוך שמירה על אתרי קישור צולבים אפוקסי.
מטריצת אפוקסי עמידה בפני להב טורבינת רוח
מונומרים עם שינויים מיוחדים להקשחה למערכת שרף אפוקסי של להבי טורבינות רוח בים גדולות, בתוספת של 8% -15% שרף עם שתל IBO, יכולים להגביר את חוזק ההשפעה ב-120%, לעמוד בפני קורוזיה בתרסיס מלח והזדקנות UV, ולהאריך את חיי השירות בים ל-20 שנים.
עטיפה אלקטרונית ושרף מצופה-נחושת
IBO בדרגה אלקטרונית בטוהר גבוה (לחות<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%.
שרף אנטי קורוזיה כבד נגד-קורוזיה
גשרי מבנה פלדה, פלטפורמות ימיות וקירות פנימיים של מיכלי אחסון מצופים בפריימר אנטי-אפוקסי ומשנה צבע. IBO מציגה מבנה tert butyl הידרופובי, אשר מפחית את קצב ספיגת המים של סרט הצבע ב-60%. הוא עמיד בפני טבילה חומצה, אלקלית ומי ים, ומפחית את מחזור החידושים הכבדים נגד-קורוזיה.
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>260 מעלות, ללא אפר, ומתכלה חלקית. משמש עבור תנורי שמן תרמיים בטמפרטורה- גבוהה, שמן הידראולי לתעופה, גריז סיכה באיכות מזון ושמן מיוחד עבור תיבות הילוכים של טורבינות רוח; בהשוואה לפולי (אלפא אולפין) (PAO), לפוליאתר IBO יש תאימות טובה יותר עם תוספים קוטביים ותכונות מצוינות נגד-שחיקה וחיכוך.
שרף אקרילי, שרף אלקיד, מונומר שונה מפוליאסטר בלתי רווי
IBO עוברת אסטריפיקציה של פתיחת טבעת עם חומצה אקרילית וחומצה מתאקרילית ליצירת מונומרים הידרוקסי אקרילט, ולאחר מכן הכנסת ענפים הידרופוביים של טרט בוטיל; הצטרפות למערכת שרף האלקיד יכולה לקצר את זמן הריפוי, לשפר את הקשיות ועמידות למים של סרט הצבע; כמות קטנה של קופולימריזציה של IBO בפוליאסטר בלתי רווי מפחיתה את התכווצות השרף, ולמוצרי פיברגלס אין בועות או סדקים.
תוצרי ביניים פרמצבטיים וכימיה פרמצבטית
בתחום התרופות, יש להשתמש ב-IBO ברמת טוהר- גבוהה עם טוהר של יותר מ-99.95% או שווה ל-99.95%. זיהומים קורטיים (אלדהידים, מים, כלור) יכולים להפריע לסינתזה ולאינדיקטורים הטוקסיקולוגיים של תרופות כיראליות, מה שהופך אותו לחומר גלם ביניים עדין של צוואר בקבוק מרכזי עבור תרופות חדשניות CDMO.
IBO מבצע הידרוליזה לייצור 2-מתיל-1,2-פרופילן גליקול, אמונוליזה לייצור אלכוהול טרט בוטיל אמינו, אלכוהוליזה לייצור סדרה של בוטנול alkoxytert, שהם שברים מבניים אופייניים של עשרות תרופות:
תוצרי ביניים לתרופות אנטי-ויראליות
חומרים לשינוי שרשרת צד לתרופות נוקלאוזיד נגד שפעת ונגיף הרפס; 2- fluoro -2- methylpropane -1- אלכוהול מוכן על ידי פתיחת הטבעת של IBO hydrofluorination, המשמשת להחדרת קבוצות הידרופוביות של תרופות מולקולות קטנות נגד COVID-19, ולשפר את חדירות ממברנת תאי התרופה ואת קצב הקישור של חלבון פלזמה.
הפרגמנטים שעברו טרט בוטיל של אנטיביוטיקה מסוג צפלוספורין וקינולון מפחיתים את רעילות הכבד של התרופה ומאריכים את מחצית החיים; חומרי חיטוי חיצוניים ונגזרות אלכוהול אנטיבקטריאליות בעלות גירוי נמוך בהרבה מאיזופרופנול, והן משמשות כחומרי חיטוי פצעים רפואיים וחומרים משמרים לעיניים.
תרופות קרדיווסקולריות, להורדת לחץ דם והורדת שומנים-
שרשרת צדדית כיראל דיול ביניים של תרופות להורדת שומנים- של סטטין; שלד חוסמי בטא טרט בוטיל אמינו אלכוהול מווסת את מקדם החלוקה של מי השומנים בתרופה ומגביר את הזמינות הביולוגית דרך הפה ב-30% -50%.
מטריצת ההידרוג'ל התואמת ביו הוכנה על ידי קופולימריזציה של שתל פתיחת טבעת של IBO עם פוליאתילן גליקול, דקסטרן וצ'יטוזן:
סוג הזרקה מיקרוספירות בשחרור- ארוך-מתמשך
פני השטח של מיקרוספרות PLGA שעברו השתלה עם מקטעי פוליאתר IBO כדי להשיג שחרור מסדר אפס של פפטידים, חלבונים ותרופות הורמונים, עם תקופת שחרור מושהה של 1-3 חודשים, מה שמפחית את תדירות ההזרקה; חומרי גלם מתוקנים בנשא מיינסטרים לתכשירים ארוכי טווח של אינסולין והורמון גדילה.
מטריצת מדבקה למתן תרופה טרנס-עורית
מערכת החדירה של ג'ל פוליאתר IBO אינה פוגעת במחסום לציפורן העור. הוא מתאים למשחה לשיכוך כאבים, מדבקה טרנסדרמלית הורמונלית ומדבקה להפסקת עישון. קצב חדירת התרופה גבוה פי 2 מזה של מטריצת פרופילן גליקול רגילה.
חבישה רפואית, ג'ל לריפוי פצעים
הידרוג'ל הידרופובי מאוזן IBO שונה, מעניק לחות, נושם, סופג חלחול, מנשא ג'ל מרוכב של יוני כסף אנטיבקטריאלי, המשמש לתיקון פצעי כוויות וכיבים כרוניים.
למוצר פתיחת טבעת IBO tert butyl alkyl ether יש קוטביות מתכווננת וניתן להשתמש בו כממס משותף להזרקות תרופות בלתי מסיסות, תוך החלפת חלק מהפרופילן גליקול ואתנול כדי להפחית גירוי בהזרקה תוך ורידי; נגזרות IBO כיראליות משמשות כחומרי מילוי לעמודות הפרדה כיראליות-בביצועים גבוהים (HPLC) להפרדת אננטיומרים של תרופות כיראליות.
תוצרי ביניים של תרופות וטרינריות ותוספי תזונה לבעלי חיים
BASF וחברות אחרות משתמשות ב-IBO לסינתזה של חומרים פעילים תזונתיים בבעלי חיים, עופות ומוצרי מים, כמו גם לייצור שלדי אתר אלכוהול כתוספי מזון נגד מתח וצמיחה; תרופה וטרינרית אנטי-טפילית מימית בינונית, שאריות נמוכות, מתכלות בקלות במים, עומדת בתקנים הסביבתיים של מזון לבעלי חיים של האיחוד האירופי.
שיטות סינתזה
חמצון ישיר של איזובוטילן
תֵאוּר
השיטה הישירה ביותר כוללת חמצון של איזובוטילן באמצעות חומר חמצון מתאים. תגובה זו מתרחשת בדרך כלל בנוכחות זרז, מה שמקל על תהליך החמצון.
תַהֲלִיך
- חומרי מזון: איזובוטילן הוא חומר הזנה העיקרי לתגובה זו.
- מחמצן: חומרי החמצון הנפוצים בשימוש כוללים מי חמצן, חמצן או חומצות אורגניות.
- זָרָז: ניתן להשתמש בזרזים כגון תחמוצות מתכת, זאוליטים או נוזלים יוניים כדי לשפר את היעילות והסלקטיביות של תגובת החמצון.
- תנאי תגובה: התגובה מתבצעת בדרך כלל בטמפרטורות ולחצים מתונים, תוך שליטה קפדנית על תנאי התגובה כדי לייעל את התפוקה והטוהר של המוצר.
יתרונות
- המרה ישירה ויעילה של איזובוטילן למוצר.
- פוטנציאל לתפוקות מוצר גבוהות וטוהר.
אתגרים
- אופטימיזציה של תנאי התגובה ובחירת הזרז היא חיונית להשגת התוצאות הרצויות.
- שיקולי בטיחות הקשורים לטיפול בחומרים חמצוניים ובזרזים.
אפוקסידציה של איזובטן
תֵאוּר:
דרך חלופית אליו כוללת אפוקסידציה של איזובטן, תרכובת הקשורה באופן הדוק לאיזובוטילן. בתהליך זה מומר איזובטן לאיזובוטילן אוקסידבאמצעות תגובת אפוקסידציה קטליטית.
תַהֲלִיך:
- חומרי מזון: איזובטן הוא חומר המוצא לתגובה זו.
- זָרָז: זרזי אפוקסידציה, כגון טיטניום-סיליקליט (TS-1) או זרזים מבוססי מוליבדן, משמשים לקידום היווצרות טבעת האפוקסיד.
- מחמצן: מי חמצן או חמצן מולקולרי יכולים לשמש כמחמצן בתגובה זו.
- תנאי תגובה: תנאי התגובה, כולל טמפרטורה, לחץ וממס, נשלטים בקפידה כדי למקסם את התפוקה והסלקטיביות של המוצר.
יתרונות:
- מציע מסלול חלופי למוצר באמצעות איזובטן כחומר הזנה.
- תגובות אפוקסידציה קטליטיות יכולות להיות סלקטיביות ויעילות ביותר.
אתגרים:
- הזמינות והעלות של איזובטן עשויות להשפיע על כדאיות המסלול הזה.
- עיצוב זרז ואופטימיזציה חיוניים להשגת תפוקות וטוהר גבוהים.
שאלות נפוצות
מה זהאיזובוטילן אוקסידמשמש עבור?
+
-
ייצור כימיקלים ומוצרי ביניים תעשייתיים
איזובוטילן אוקסיד מנוצל באופן נרחב לייצור כימיקלים כתוצר ביניים מגיב המייצר אלכוהולים, גליקולים ונגזרות מיוחדות ואתרים. יכולת האפוקסיד שלו מאפשרת תגובות מבוקרות לפתיחת טבעת- וכן את אותה איכות של אצווה.
האם איזובטן זהה לאיזובוטילן?
+
-
איזובוטילן (או איזובטן) הוא חומר הזנה לייצור פוליבוטן (גומי בוטיל). איזובטן הוא תוצר ביניים בייצור של מתיל טרבוטיל אתר (MTBE).
תגיות פופולריות: isobutylene oxide cas 558-30-5, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאי, קניה, מחיר, בתפזורת, למכירה