介绍
丁烯二醇(Butenediol)的分子结构中含有碳碳双键和两个羟基,常见异构体为1,3-丁烯二醇,具有极强的反应活性,能够发生加成、氧化、取代、聚合等等反应。它的外观为无色液体,溶于水、乙醇和丙酮,微溶于乙醚。它主要用于合成聚酯树脂、聚氨酯材料及医药中间体,也可用作溶剂或增塑剂。其衍生物可作为功能性单体用于制备涂料、胶粘剂及生物可降解材料。

图一 丁烯二醇
合成
将880克1,4-丁烯二醇、10克硫酸汞、10克硫酸盐和220克去离子水混合。在90°C至95°C下反应4小时后,用5%饱和碳酸氢钠水溶液将pH值调节至7-8后,使用30-40mmHg负压蒸馏除去水,然后使用2-3mmHg负压精馏得到665克产物丁烯二醇,收率为75.6%[1]。

图二 丁烯二醇的合成
将2-丁烯-1,4-二醇(80 g,90.9 mmol)、水(35 mL)、催化量的浓硫酸(0.5 mL)和硫酸汞(0.36 g)的混合物加热回流。1.5小时后,将反应混合物冷却至0℃,用10%氢氧化钠中和至pH 7。使用12'vigreaux分馏柱蒸馏烧瓶中的内容物。在38-43℃/15 mm之间沸腾的第一部分含有水,在78-90℃/15毫米之间收集的第二部分含有无色糖浆状的丁烯二醇(49克,61%),随后获得的第三部分在110-115℃/15mm下有微量未反应的起始物质。收率为61%[2]。

图三 丁烯二醇的合成2
由1,3-丁二烯合成烯丙醇(间歇反应),使用1,3-丁二烯,使用固体催化剂A2、固体催化剂D3、固体催化剂E1、E2和固体催化剂F2、G1、G2、G3合成烯丙醇。将固体催化剂、有机溶剂(2.0mL)、蒸馏水(5mmol/L)和搅拌棒放入不锈钢耐压反应容器中。用液氮冷却反应容器,并将丁二烯气体引入其中。在用氧气替换反应容器后,引入1.0至2.0MPa的氧气。特别是在55°C至60°C下搅拌该反应容器24至72小时。将反应溶液通过硅藻土过滤,并使用十三烷进行气相色谱分析,以获得产物2-丁烯-1,4-二醇的收率。在该反应中,由于反应是氧化反应,同时向产物中引入一个水分子,因此收率是基于水计算的。化合物1是2-丁烯-1,4-二醇,化合物2是丁烯二醇的合成[3]。

图四 丁烯二醇的合成3
参考文献
[1]Current Patent Assignee: SHANGHAI ROLECHEM NEW MAT - CN112574168, 2021, A
[2]Chavan, Subhash P.; Pawar, Kailash P.; Praveen, Ch.; Patil, Niteen B.[Tetrahedron, 2015, vol. 71, # 24, art. no. 26693, p. 4213 - 4218]
[3]Current Patent Assignee: KYUSHU UNIVERSITY - JP2016/153398, 2016, A