| Tính chất hóa học |
1,4-cyclohexanedimanol là chất rắn dạng sáp màu trắng hoặc chất lỏng nhớt trong suốt, không màu sau khi tan chảy. Điểm nóng chảy 43 độ (cis), 70 độ (trans). Nhiệt độ thăng hoa là 160 độ, có thể trộn với nước và rượu, hòa tan trong xeton, hầu như không hòa tan trong hydrocarbon béo và ether. |
| Đặc trưng |
1,4-Cyclohexanedimanol (CHDM) vừa cứng vừa dẻo, có TG cao, đồng thời mang lại khả năng ổn định nhiệt tuyệt vời, độ hòa tan tốt và khả năng chống chịu thời tiết tốt. Nó có thể tăng cường khả năng phản ứng trong các hợp chất polyester và cải thiện độ ổn định thủy phân, độ dẻo, độ bóng, độ trong suốt, khả năng in và khả năng xử lý của polymer. |
| Công dụng |
1,4-cyclohexanedimanol được sử dụng để sản xuất sợi polyester, thiết bị điện polyester, nhựa polyester không bão hòa, men polyester, bọt polyurethane cũng như để sản xuất chất bôi trơn và chất lỏng thủy lực. |
| Công dụng |
Một ứng dụng quan trọng của 1,4-bis (hydroxymethyl)cyclohexane là trong sản xuất PET. CHDM được sử dụng với số lượng nhỏ để sửa đổi các đặc tính, ví dụ để tăng độ trong, giảm điểm nóng chảy và giảm tốc độ kết tinh, từ đó mở rộng cửa sổ quy trình cho PET. Quá trình đúc có thể được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn dẫn đến ít hình thành các sản phẩm phụ hơn. Nó được sử dụng ví dụ trong ô tô, xe lửa, xe buýt, hàng không vũ trụ và lớp phủ công nghiệp nói chung. CHDM có độ kết tinh cao và tạo ra polyester có nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh cao hơn glycol tuyến tính. Các polyester tinh thể dùng cho sơn tĩnh điện tận dụng lợi thế này. Polyeste không bão hòa dùng làm lớp phủ gel, nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh và các hợp chất đúc tấm là những ứng dụng khác mà CHDM có khả năng chống ăn mòn rất tốt. Diol Polycarbonate từ CHDM được sử dụng trong polyurethan hiệu suất cao. Acrylat của CHDM alkoxyl hóa được sử dụng trong các lớp phủ có thể chữa được bằng bức xạ mang lại độ bền và khả năng phục hồi. |
| Phương pháp sản xuất |
Quy trình quan trọng về mặt thương mại để sản xuất CHDM là quá trình hydro hóa dimethyl terephthalate (DMT) thông qua dimethyl hexahydroterephthalate (DMHT) trong dung dịch metanol hoặc ở trạng thái nóng chảy. Nhà máy hydro hóa bao gồm hai lò phản ứng. Trong lò phản ứng đầu tiên, sự lưu thông liên tục của sản phẩm DMHT và DMT được duy trì. DMT nóng chảy được bơm vào đầu vào của lò phản ứng này, hoạt động ở áp suất 30 – 48 MPa và 160 – 180 độ với chất xúc tác Pd được hỗ trợ thương mại. Kiểm soát nhiệt độ đạt được bằng cách vận hành ở tải trọng mặt cắt ngang đủ cao của hỗn hợp ca. 10% trong sản phẩm DMHT. Điều này cho phép tản nhiệt xuyên tâm qua thành lò phản ứng và tránh được phần lớn nhiệt độ cao. Dòng thải lò phản ứng được làm mát, chỉ chứa một lượng nhỏ DMT không phản ứng, được chia: 8 – 10 phần được tái chế thông qua máy bơm và bộ trao đổi nhiệt đến đầu vào lò phản ứng. 1-2 phần còn lại (lượng chính xác tương ứng với lượng DMT mới) được đưa liên tục vào lò phản ứng thứ hai cho quá trình hydro hóa được xúc tác Pd cuối cùng.
Ưu điểm của quá trình này là DMT có thể được hydro hóa ở dạng ca. Thức ăn pha loãng 10% mà không cần xử lý lượng lớn chất lỏng. Hiệu suất của DMHT thường là 97 – 98 %, với metyl este metyl 4-metyl-4- axit cyclohexanecarboxylic và một số 1-hydroxymetyl-4-metylcyclohexan là sản phẩm phụ chính. 1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexane (CHDM) được hình thành ở giai đoạn thứ hai của quá trình hydro hóa.
Các quy trình công nghiệp sử dụng chất xúc tác crom đồng thương mại. Ảnh hưởng của chất xúc tác, thời gian lưu và nhiệt độ phải được điều chỉnh cẩn thận để đạt được tỷ lệ cis/trans từ 1/3 đến 1/4 trong sản phẩm CHDM. Tỷ lệ đồng phân không đổi rất quan trọng để xử lý thêm CHDM trong quá trình hình thành polyester do cấu trúc tinh thể của polyesters của cisand trans-CHDM khác nhau và do đó ảnh hưởng đến phạm vi nóng chảy và mật độ của sợi polyester.
Ngoài các sản phẩm phụ của giai đoạn hydro hóa đầu tiên, 4-methyloxymethylhy-droxymethylcyclohexane và bis(4-hydroxymethylcyclohexyl) ete có thể được tạo thành trong giai đoạn thứ hai của quá trình hydro hóa este. Quá trình Eastman tránh sự hình thành các hợp chất có nhiệt độ sôi cao và do đó tiết kiệm được sự rườm rà trong việc phân tách các sản phẩm phụ bằng cách phân đoạn trong chân không. Diol được tinh chế bằng cách loại bỏ metanol và các hợp chất có nhiệt độ sôi thấp. CHDM của chất lượng sợi thu được bằng phương pháp này là khoảng. Tinh khiết 99%. CHDM tinh khiết cũng có thể thu được bằng cách tái chế chất thải poly(1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate) bằng cách trước tiên tách polyester khi có mặt rượu có khối lượng phân tử thấp và sau đó cho hỗn hợp thu được vào quá trình hydro hóa tương tự như mô tả ở trên.
 |
| Ứng dụng |
1,4-Cyclohexanedimanol là tiền thân của polyester. Nó là một trong những chất đồng monome quan trọng nhất để sản xuất polyetylen terephthalate (PET), hoặc este polyetylen terephthalic (PETE). 1,4-Cyclohexanedimanol đã được sử dụng trong quá trình tổng hợp copolyme polyketal. Nó được sử dụng làm chất đồng phân diol trong quá trình tổng hợp polyester-cacbonat dựa trên 1,3-propylene-co-1,4-cyclohexanedimethylene succinate. |
| Sự chuẩn bị |
Ở bước đầu tiên, quá trình cộng vòng tuần hoàn [3+1+2] chính thức được xúc tác proline của formaldehyde, crotonaldehyde và ethyl acrylate tạo ra ethyl 4-formylcyclohex-3-enecarboxylate (hợp chất 1) bằng quá trình ngưng tụ domino Mannich và Diels – Quá trình Alder (D–A).
tổng hợp 1,4-Xyclohexanedimanol (CHDM) và CHDA từ hợp chất 1. Chất xúc tác gốc Cu đã được sử dụng rộng rãi để hydro hóa este thành rượu. hợp chất 1 có thể được hydro hóa thành CHDM bằng chất xúc tác Cu/Zn/Al có bán trên thị trường. Trong các điều kiện phản ứng được tối ưu hóa (240 độ, 4,0 MPa H2, 12 giờ), hiệu suất CHDM cao (84%) đã đạt được. Sau khi tính đến hiệu suất tối ưu hóa của hợp chất 1 (91%) ở bước đầu tiên, hiệu suất tổng thể của CHDM bắt đầu từ formaldehyde, crotonaldehyde và ethyl acrylate, đạt 76%. |
| Mô tả chung |
1,4-Cyclohexanedimethano được sử dụng rộng rãi làm thuốc thử liên kết ngang trong ngành công nghiệp polymer. |
| Hồ sơ phản ứng |
1,4-Cyclohexanedimanol (CHDM) trải qua các phản ứng đặc trưng của diol với hai chức năng hydroxyl chính. Ngược lại với 1,2- và 1,3-phản ứng diol của CHDM với aldehyd hoặc xeton không dẫn đến sự hình thành các sản phẩm dị vòng, chẳng hạn như 1,3-dioxolane hoặc 1,{ {9}}dioxenan. |
| độ hòa tan trong nước |
Độ hòa tan của nó ở 20 độ (g trong 100 g dung môi) trong benzen là 1,1, trong triclometan 5,7, trong nước 92,0 và trong metanol 92,2. |
