| Propietats químiques |
1,4-ciclohexanedimetanol és un sòlid cerós blanc o un líquid viscós incolor transparent després de la fusió. Punt de fusió 43 graus (cis), 70 graus (trans). La temperatura de sublimació és de 160 graus, miscible amb aigua i alcohol, soluble en cetona, gairebé insoluble en hidrocarburs alifàtics i èter. |
| Característiques |
1,4-El ciclohexanedimetanol (CHDM) és dur i flexible, amb un alt TG i ofereix una excel·lent estabilitat a la calor, una bona solubilitat i una bona resistència a la intempèrie. Pot millorar la reactivitat dels compostos de polièster i millorar l'estabilitat hidrolítica, la plasticitat, la brillantor, la transparència, la imprimibilitat i la capacitat de processament del polímer. |
| Usos |
1,4-ciclohexanedimetanol s'utilitza per fabricar fibra de polièster, aparells elèctrics de polièster, resines de polièster insaturades, esmalt de polièster, escuma de poliuretà, així com per a la producció de lubricants i fluids hidràulics. |
| Usos |
Una aplicació important de l'1,4-bis (hidroximetil)ciclohexà és en la producció de PET. CHDM s'utilitza en petites quantitats per modificar les propietats, per exemple per augmentar la claredat, reduir el punt de fusió i disminuir la velocitat de cristal·lització, ampliant així la finestra del procés per al PET. El procés d'emmotllament es pot fer a temperatures més baixes, donant lloc a una menor formació de subproductes. S'utilitza per exemple en automoció, trens, autobusos, aeroespacial i recobriments industrials en general. CHDM té una alta cristalinitat i dóna polièsters amb una temperatura de transició vítrea més alta que els glicols lineals. Aprofiten això els polièsters cristal·lins per a recobriments en pols. Els polièsters insaturats per a gel coats, els plàstics reforçats amb fibra de vidre i els compostos d'emmotllament de làmines són altres usos on CHDM ofereix una molt bona resistència a la corrosió. Els diols de policarbonat de CHDM s'utilitzen en poliuretans d'alt rendiment. Els acrilats de CHDM alcoxilat s'utilitzen en recobriments curables per radiació que imparteixen duresa i resiliència. |
| Mètodes de producció |
El procés comercialment important per produir CHDM és la hidrogenació de tereftalat de dimetil (DMT) mitjançant hexahidrotereftalat de dimetil (DMHT) en una solució metanòlica o en estat fos. La planta d'hidrogenació consta de dos reactors. En el primer reactor, es manté una circulació contínua de producte DMHT i de DMT. El DMT fos es bombeja a l'entrada d'aquest reactor, que funciona a 30-48 MPa i 160-180 graus amb un catalitzador de Pd amb suport comercial. El control de la temperatura s'aconsegueix operant amb càrregues de secció transversal suficientment altes de la mescla de ca. 10% en producte DMHT. Això permet la dissipació radial de la calor a través de les parets del reactor i evita en gran mesura pics de temperatura elevats. L'efluent del reactor refrigerat, que conté només quantitats menors de DMT sense reaccionar, es divideix: 8-10 parts es reciclen mitjançant una bomba i un intercanviador de calor a l'entrada del reactor. Les 1-2 parts restants (la quantitat exacta correspon a la quantitat de DMT fresc) s'alimenten contínuament al segon reactor per a la hidrogenació final catalitzada per Pd.
Un avantatge d'aquest procés és que la DMT es pot hidrogenar com ca. Alimentació diluïda al 10% sense manipular grans quantitats de líquid. El rendiment de DMHT és típicament del 97-98%, amb l'èster metílic de l'àcid metil 4-metil{-4- ciclohexancarboxílic i algun 1-hidroximetil-4-metilciclohexà com a subproductes principals. 1,4-El bis(hidroximetil)ciclohexà (CHDM) es forma a la segona etapa de la hidrogenació.
Els processos industrials utilitzen catalitzadors comercials de cromita de coure. Els efectes del catalitzador, el temps de residència i la temperatura s'han d'ajustar amb cura per aconseguir una relació cis/trans d'1/3 a 1/4 en el producte CHDM. Una proporció d'isòmers constant és important per al processament posterior de CHDM en la formació de polièster, ja que les estructures cristal·lines dels polièsters de cisand trans-CHDM difereixen i, per tant, influeixen en el rang de fusió i la densitat de les fibres de polièster.
A més dels productes secundaris de la primera etapa d'hidrogenació, es poden formar 4-metiloximetilhidroximetilciclohexà i bis(4-hidroximetilciclohexil)èter a la segona etapa d'hidrogenació de l'èster. El procés Eastman evita la formació de compostos d'alt punt d'ebullició i, per tant, estalvia una separació feixuga de productes secundaris per fraccionament al buit. El diol es purifica simplement eliminant el metanol i els compostos de baix punt d'ebullició. El CHDM de qualitat de fibra obtingut per aquest mètode és aprox. 99% pur. El CHDM pur també es pot obtenir reciclant residus de poli(1,4-ciclohexilè dimetilentereftalat) escindant primer el polièster en presència d'alcohols de massa molecular baixa i després sotmetre la mescla resultant a una hidrogenació anàloga a la descrita anteriorment.
 |
| Aplicació |
1,4-El ciclohexanedimetanol és un precursor dels polièsters. És un dels co-monòmers més importants per a la producció de tereftalat de polietilè (PET) o èster tereftàlic de polietilè (PETE). 1,4-El ciclohexanedimetanol s'ha utilitzat en la síntesi de copolímers de policetal. Es va utilitzar com a comonòmer de diol durant la síntesi de carbonats de polièster a base d'1,3-propilè-co-1,4-succinat de ciclohexanedimetilè. |
| Preparació |
En el primer pas, la cicloaddició formal [3+1+2] catalitzada per prolina de formaldehid, crotonaldehid i acrilat d'etil produeix 4-formilciclohex-3-encarboxilat d'etil (compost 1) mitjançant una condensació de Mannich i Diels. –Procés de vern (D–A).
síntesi d'1,4-ciclohexanedimetanol (CHDM) i CHDA a partir del compost 1. Els catalitzadors basats en Cu s'han utilitzat àmpliament per a la hidrogenació d'èsters a alcohols. el compost 1 es pot hidrogenar a CHDM sobre un catalitzador de Cu/Zn/Al disponible comercialment. En les condicions de reacció optimitzades (240 graus, 4,0 MPa de H2, 12 h), es va aconseguir un alt rendiment (84%) de CHDM. Després de tenir en compte el rendiment optimitzat del compost 1 (91%) en el primer pas, el rendiment global de CHDM a partir de formaldehid, crotonaldehid i acrilat d'etil, va arribar al 76%. |
| Descripció general |
1,4-El ciclohexanedimetano s'utilitza àmpliament com a reactiu de reticulació a la indústria de polímers. |
| Perfil de reactivitat |
1,4-El ciclohexanedimetanol (CHDM) experimenta les reaccions característiques d'un diol amb dues funcions hidroxil primàries. A diferència de les reaccions 1,2- i 1,3-diols de CHDM amb aldehids o cetones no donen lloc a la formació de productes heterocíclics, com ara 1,3-dioxolans o 1,{ {9}}dioxenans. |
| Solubilitat en aigua |
La seva solubilitat a 20 graus (g en 100 g de dissolvent) en benzè és 1,1, en triclorometà 5,7, en aigua 92,0 i en metanol 92,2. |
