1,4-丁內酯:簡介,化學性質,類別,安全信息,用途,上游,下游,製備方法,順酐加

1,4-丁內酯，又稱γ-丁內酯，4-羥基丁酸內酯。是一種無色油狀液體，能與水混溶，溶於甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和苯。可隨水蒸氣揮發，在熱鹼溶液中分解。有獨特的芳香氣味，可作為食用香料，FEMA號：3291。

2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，γ-丁內酯在3類致癌物清單中。

基本介紹

中文名：γ-丁內酯
英文名：gamma-Butyrolactone
別稱：γ-羥基丁酸內酯; GBL; 1,4-丁內酯; γ-丁內酯(99.5%)
化學式：C4H6O2
分子量：86.09
CAS登錄號：96-48-0
EINECS登錄號：202-509-5
熔點：-45℃
沸點：204-205℃
密度：1.12
閃點：98℃

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簡介

1,4-丁內酯，又稱γ-丁內酯，4-羥基丁酸內酯。是一種無色油狀液體，能與水混溶，溶於甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和苯。能隨水蒸氣揮發並可在熱鹼溶液中分解，有芳香氣味。

分子式:C4H6O2

分子結構：羰基C、O原子均以sp2雜化軌道形成σ鍵。其它C、O原子均以sp3雜化軌道形成σ鍵。

【相對分子量】86.09g·mol

【密度】相對密度1.1286 g/mL (15 °C), 1.1296 g/mL (20 °C)

【熔點（℃）】−43.53°C (−46.35°F; 229.62K)

【沸點（℃）】204°C (399°F; 477K)

【折射率15℃】1.4348

界電常數（20℃）39

偶極矩（25℃ 苯）：13.74

臨界溫度：436℃

臨界壓力：3.4 mPa.

粘度：1.7 mPa.s 25度C。

張力：35.4 mN/m. 25度C。

閃點：98.3 (開環）。

蒸發熱（204℃）（kj/mol) :52.3

相關類別: Pharmaceutical Intermediates;酯類;農藥中間體;植物生長調節劑中間體;Heterocycles;Miscellaneous Reagents;中間體;香精香料;通用試劑;香精與香料;內酯類化合物;酯;有機化工;有機溶劑;Halogenated Heterocycles ,Thiophenes ,Thiazolines/Thiazolidines;左乙拉西坦雜質;化學;有機砌塊;醫藥原料

Mol檔案: 96-48-0.mol

化學性質

在中性介質中穩定，在熱鹼中易產生可逆性水解，ph 回到中性時又生成內酯，在酸性介質中水解較慢。

【溶解情況】

與水混溶，溶於甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、苯、四氯化碳

使用注意：為可燃性液體，注意避免直接接觸火源。

毒性：低毒。小鼠經口 LD50=345 mg/kg.對皮膚有刺激性。

1,4-丁內酯的衍生物眾多，可通過多種反應生成不同的產物且用途廣泛，具體如下：

可水解生成γ-羥基丁酸，可作為樹脂特殊增塑劑、醫藥中間體；
可氧化生成丁二酸；還原生成4-羥基丁醛，然後還原生成1,4-丁二醇；
可縮合生成α，α-二羥基酮內縮醛；
可與CH₃NH₂反應，生成N-甲基-2-吡咯烷酮；
可生成四氫呋喃；
可與SO ₃反應生成丁內酯-α-磺酸；
可與NaCN反應生成2-哌啶酮；
可與CO反應生成戊二酸；
可與NaOH反應生成4，4-氧代丁二酸；
可與Na₂S反應生成硫撐丁二酸；
可與NA₂SO₃反應生成γ-磺基丁酸鈉。

類別

易燃物質

毒性分級中毒

急性毒性口服-大鼠 LD50: 1540 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 1720 毫克/公斤

爆炸物危險特性與丁醇, 2,4-二氯酚和氫氧化鈉混合物反應可爆

可燃性危險特性遇熱，明火易燃; 可與氧化劑反應;熱分解排出有毒辛辣刺激煙霧

儲運特性庫房通風低溫乾燥; 與氧化劑分開存放; 防火

滅火劑乾粉、二氧化碳、泡沫

安全信息

危險品標誌 Xn,F

危險類別碼 22-36-67-41-20/21/22-11

安全說明 26-36-39-36/37-16

WGK Germany 1

RTECS號 LU3500000

海關編碼 29322980

毒害物質數據 96-48-0(Hazardous Substances Data)

用途

1,4-丁內酯作為香料、醫藥中間體套用廣泛。作為一種高沸點溶劑，溶解性強，電性能及穩定性好，使用安全。作為一種質子型強力溶劑，可溶解大多數低分子聚合物及部份高分子聚合物，可用作電池電解質，以代替強腐蝕性酸液。在聚合反應中可做為載體並參加聚合反應。可用於吡咯烷酮、丁酸、琥珀酸、去漆藥水等，在醫藥、香料等精細化學品合成方面套用很廣。也常用作樹脂的溶劑，是高安全性/低毒環保型溶劑。在聚氨酯領域，可用作聚氨酯的粘度改性劑（活性稀釋劑）、以及聚氨酯和氨基塗料體系的固化劑。

上游

1,4-丁二醇、順丁烯二酸酐

下游

N-甲基吡咯烷酮、α-吡咯烷酮、α-溴-γ-丁內酯、環丙胺、羥丁酸鈉

製備方法

工業上，1，4-丁內酯的合成主要通過4-羥基丁酸自身的酯化得到。另外，還有其他的方法。

順酐加氫法

該法是70年代發展的先進工藝，用一段加氫反應，能以任意比例生產四氫呋喃和γ-丁內酯，通常的比例是四氯呋喃：γ-丁內酯=3-4：1。生產企業較多，但規模小，平均300t/a。該法產能占國內總產能的30%。

1,4-丁二醇脫氫法

反應器為列管式，裝填片狀的銅催化劑（以氧化鋅為載體）。反應溫度控制在230-240℃。反應產物粗γ-丁內酯經減壓蒸餾而得成品，收率77%以上。

1,4-丁二醇催化

是以1，4-丁二醇為原料，先預熱，與氫氣在銅催化劑存在下反應，溫度控制在230～240℃，得到γ-丁內酯粗品，經減壓蒸餾而得產品。

丁二酸酐加氫脫水

目前已用順酐法經加氫而得丁二酸酐，再進一步加氫脫水得產品。

烯丙醇法

以芳烴為溶劑、銠絡合物為催化劑，將烯丙醇、原料氣（H2+CO)醛化，以骨架鎳催化加氫得1,4-丁二醇，進而製得γ-丁內酯，聯產四氫呋喃。

儲運方法

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、酸類、鹼類、食用化學品分開存放，切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

安全術語

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice. 不慎與眼睛接觸後，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。

S39Wear eye / face protection. 戴護目鏡或面具。

風險術語

R22Harmful if swallowed. 吞食有害。

R36Irritating to eyes. 刺激眼睛。

1,4-丁內酯