丁烯

化学物质

丁烯，是一种有机物，分子式为C4H8，分子量为56.1，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚，微溶于苯。主要用于脱氢制丁二烯，也可经水合成正丁醇。

简介

丁烯（butylene,C4H8）有四种异构体：1-丁烯（CH3CH2CH=CH2）；2-丁烯（CH3CH=CHCH3），其中2-丁烯又分为顺式和反式；异丁烯（CH3C(CH3)=CH2）。丁烯各异构体的理化性质基本相似，溶于有机溶剂。易燃、易爆。正丁烯有微弱芳香气味，异丁烯有不愉快臭味。爆炸极限为1.8%～9.6%.

应用领域

正丁烯主要用于制造丁二烯,其次用于制造甲基乙基酮、仲丁醇、环氧丁烷及丁烯聚合物和共聚物。异丁烯主要用于制造丁基橡胶、聚异丁烯橡胶及各种塑料。

在许多场合，1-丁烯和2-丁烯无需分离，可一起进行化学加工生产许多重要基本有机化工产品，如水合为仲丁醇进而生产甲基乙基酮，氧化脱氢制丁二烯，催化氧化制顺丁烯二酸酐以及醋酸。1-丁烯在高分子化工中可聚合制成具有高温耐蠕变性、耐磨性及耐应力开裂性的聚1－丁烯,与乙烯共聚为线型低密度聚乙烯（见聚乙烯）。后者是一种新兴的聚合物。

丁烯为重要的基础化工原料之一。1-丁烯是合成仲丁醇、脱氢制丁二烯的原料;顺、反2-丁烯用于合成C4、C5衍生物及制取交联剂、叠合汽油等;异烯是制造丁基橡胶、聚异丁烯橡胶的原料,与甲醛反应生成异戊二烯,可制成不同分子量的聚异丁烯聚合物以用作润滑油添加剂、树脂等。

制备方法

工业上主要由碳四馏分分离获得。不同来源碳四馏分中丁烯含量（质量）有所不同。催化裂化所得C4馏分中约含1-丁烯13%、顺-2-丁烯12%、反-2-丁烯13%;裂解C4馏分中约含1-丁烯14%、顺-2-丁烯5%、反-2-丁烯6%。由C4馏分分离丁烯各异构体时，一般是先分出丁二烯和异丁烯，然后再对剩余物料进行精馏（或异构化、吸附等），即可获得纯度高于99%的1-丁烯。丁烯在一些化工利用中（如水合制仲丁醇）三种异构体均可作为原料，而丁烷、异丁烷作为惰性物又不影响反应。因此，在这些场合下，不必进行丁烯间的分离，也不必进行丁烯、正丁烷和异丁烷的分离。

另外，还有一些方法可以合成1-丁烯或2-丁烯。如在钛酸酯（丁酯或芳酯）及三乙基铝存在下，使乙烯进行二聚反应,可获得1-丁烯。乙烯在镍催化剂作用下进行齐聚反应生成长链α－烯烃时，也生成相当数量 1-丁烯；丙烯进行歧化反应时，可生成乙烯和2-丁烯。此法曾进行工业生产，2020年已停产。

安全风险

丁烯各异构体毒性相似,均属低毒类。毒性基本上与其他烯烃相似,但低于戊烯,大于丙烯4.5倍，主要是单纯窒息、弱麻醉和弱刺激作用。液态丁烯可引起皮肤冻伤。

急性毒性

1-丁烯浓度在易燃范围为麻醉剂，小鼠吸入2h，绝对麻醉浓度为350g/m3，LC100为600g/m3，LC50为420g/m3。40g/m3时，兔屈肌反射受抑制。

2-丁烯对小鼠约300～400g/m3浓度时引起深麻醉，对粘膜刺激作用小。

异丁烯LC50，小鼠吸入2h为415g/m3；大鼠吸入4h为620g/m3。麻醉作用与脑内浓度间呈线性关系。

慢性毒性

小鼠100mg/m3整天接触，连续140天，36天后拮抗肌时值比值减小；53天后全血胆碱酯酶活性下降，白细胞总数减少，并可见吞噬活性减弱和吞噬指数降低等。

临床表现

人接触25g/m3，5min出现上呼吸道刺激症状。805～989mg/m3（92.9%为2-丁烯的不饱和烃混合气体）2h出现粘膜刺激症状、嗜睡、血压稍升高,有时有脉速等。高浓度可造成昏迷。

长期接触以丁烯为主的混合气体的工人，有头晕、头痛、嗜睡或失眠、易兴奋、易疲倦、全身乏力和记忆减退，有时有粘膜慢性刺激症状。