背景及概述

2-丁烯是石油裂解的產(chǎn)物之一，也是大分子組分燃料燃燒的中間產(chǎn)物，在化工及燃燒領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用。該化合物的化學(xué)式為C4H8，有兩種異構(gòu)體：順-2-丁烯，反-2-丁烯[1]。本文簡(jiǎn)述異構(gòu)體順-2-丁烯的性質(zhì)、制備方法及應(yīng)用研究。

圖1 順-2-丁烯結(jié)構(gòu)式

性質(zhì)

順-2-丁烯是一種不飽和的碳?xì)浠衔?，常溫常壓下表現(xiàn)為無(wú)色氣體，具有類似石油氣的氣味，不溶于水，可溶于醇類和醚類有機(jī)溶劑，溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。其部分物理性質(zhì)包括：熔點(diǎn)：-139℃，沸點(diǎn)：3.7℃，閃點(diǎn)：-12℃。

順、反-2-丁烯是一對(duì)幾何異構(gòu)體，目前還缺乏可制備單一純組分的具有選擇性的催化劑。由于其化學(xué)性質(zhì)極相似并同時(shí)參加所有相關(guān)的化學(xué)反應(yīng))，故化學(xué)法分離也難以實(shí)現(xiàn)。

反-2-丁烯和順-2-丁烯沸點(diǎn)相差較小(順-2-丁烯沸點(diǎn)為3.72℃，反-2-丁烯沸點(diǎn)為0.88℃)，分離系數(shù)只有1.06左右，選用通常的精餾法分離，其操作條件比較苛刻；二者分子半徑近似相等，分子結(jié)構(gòu)又極相似，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的吸附劑對(duì)二者均無(wú)選擇吸附性。如用吸附分離，需研制出相應(yīng)的吸附劑方可實(shí)現(xiàn)。此法具有一定的難度。幾何異構(gòu)體化合物間凝固點(diǎn)相差較大(順-2-丁烯凝固點(diǎn)-139℃；反-2-丁烯凝固點(diǎn)-105℃)，可以采用結(jié)晶法加以分離制備。結(jié)晶法分離制備有機(jī)化合物，特別是幾何異構(gòu)體化合物，比我們通常想象的更引人注目，同傳統(tǒng)的精餾法相比，具有能耗低(熔化潛熱通常小于蒸發(fā)潛熱)、設(shè)備體積小(結(jié)晶過(guò)程屬液-固二相變化，體積沒(méi)有明顯的變化)、造價(jià)低[1]。

制法

順-2-丁烯可以通過(guò)丁烯源物質(zhì)（如1-丁烯或2,3-丁二烯）進(jìn)行裂解反應(yīng)而得到。這種裂解反應(yīng)通常在高溫下進(jìn)行，并使用催化劑促進(jìn)反應(yīng)，如釕催化劑、石墨催化劑等。

安全信息

順-2-丁烯具有易燃性，遇到明火、高溫或明火時(shí)易產(chǎn)生爆炸性混合物。在處理順-2-丁烯時(shí)應(yīng)戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡和防護(hù)服等防護(hù)設(shè)施，避免直接接觸皮膚和眼睛。在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制火源和靜電積聚，避免泄漏和混合其他危險(xiǎn)物質(zhì)。在處理該化合物時(shí)需要在通風(fēng)良好的區(qū)域操作，并確保遠(yuǎn)離火源和高溫區(qū)域。在實(shí)際使用中，還需參考具體的化學(xué)品安全數(shù)據(jù)表和操作手冊(cè)。

儲(chǔ)存方法

順-2-丁烯儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的易燃?xì)怏w專用庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。保持容器密封。順-2-丁烯應(yīng)與氧化劑、酸類分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

[1]董文智,曹振連,梁肅臣. 重結(jié)晶法制備反-2-丁烯[J]. 低溫與特氣,1996, (4):42-44,49.