| Химични свойства |
1,4-циклохександиметанолът е бяло восъчно твърдо вещество или бистра безцветна вискозна течност след топене. Точка на топене 43 градуса (цис), 70 градуса (транс). Температурата на сублимация е 160 градуса, смесва се с вода и алкохол, разтворим в кетон, почти неразтворим в алифатен въглеводород и етер. |
| Характеристики |
1,4-Циклохександиметанол (CHDM) е едновременно твърд и гъвкав, с висока TG и предлага отлична топлинна стабилност, добра разтворимост и добра устойчивост на атмосферни влияния. Може да подобри реактивността на полиестерните съединения и да подобри хидролитичната стабилност, пластичността, блясъка, прозрачността, възможността за печат и способността за обработка на полимера. |
| Употреби |
1,4-циклохександиметанол се използва за производството на полиестерни влакна, полиестерни електрически уреди, ненаситени полиестерни смоли, полиестерна глазура, полиуретанова пяна, както и за производството на смазочни материали и хидравлични течности. |
| Употреби |
Важно приложение на 1,4-бис (хидроксиметил)циклохексан е в производството на PET. CHDM се използва в малки количества за модифициране на свойствата, например за увеличаване на бистротата, понижаване на точката на топене и намаляване на скоростта на кристализация, като по този начин разширява прозореца на процеса за PET. Процесът на формоване може да се извърши при по-ниски температури, което води до по-малко образуване на странични продукти. Използва се например в автомобилостроенето, влаковете, автобусите, космонавтиката и общите промишлени покрития. CHDM има висока кристалност и дава полиестери с по-висока температура на встъкляване от линейните гликоли. Кристалните полиестери за прахови покрития се възползват от това. Ненаситените полиестери за гел покрития, пластмаси, подсилени със стъклени влакна и смеси за формоване на листове са други приложения, при които CHDM дава много добра устойчивост на корозия. Поликарбонатните диоли от CHDM се използват във високопроизводителни полиуретани. Акрилатите на алкоксилиран CHDM се използват в радиационно втвърдяващи се покрития, придаващи здравина и еластичност. |
| Производствени методи |
Търговски важният процес за производство на CHDM е хидрогенирането на диметил терефталат (DMT) чрез диметил хексахидротерефталат (DMHT) в метанолов разтвор или в разтопено състояние. Инсталацията за хидрогениране се състои от два реактора. В първия реактор се поддържа непрекъсната циркулация на продукта DMHT и на DMT. Разтопеният DMT се изпомпва във входа на този реактор, който работи при 30 – 48 MPa и 160 – 180 градуса с търговски поддържан Pd катализатор. Контролът на температурата се постига чрез работа при достатъчно високи напречни натоварвания на сместа от ок. 10 % в продукта DMHT. Това позволява радиалното разсейване на топлината през стените на реактора и до голяма степен избягва високи температурни пикове. Охладеният изтичащ поток от реактора, който съдържа само малки количества нереагирал DMT, се разделя: 8 – 10 части се рециклират чрез помпа и топлообменник към входа на реактора. Останалите 1-2 части (точното количество съответства на количеството пресен DMT) се подават непрекъснато във втория реактор за последното хидрогениране, катализирано от Pd.
Предимство на този процес е, че DMT може да бъде хидрогениран като ок. 10% разреден фураж без работа с големи количества течност. Добивът на DMHT обикновено е 97 – 98 %, с метил 4-метил-4- метилов естер на циклохексанкарбоксилна киселина и малко 1-хидроксиметил-4-метилциклохексан като основни странични продукти. 1,4-Бис(хидроксиметил)циклохексан (CHDM) се образува във втория етап на хидрогенирането.
Промишлените процеси използват търговски медни хромитни катализатори. Ефектите на катализатора, времето на престой и температурата трябва да бъдат внимателно регулирани, за да се постигне съотношение цис/транс от 1/3 до 1/4 в CHDM продукта. Постоянното изомерно съотношение е важно за по-нататъшната обработка на CHDM при образуване на полиестер, тъй като кристалните структури на полиестерите на cis и trans-CHDM се различават и по този начин влияят върху диапазона на топене и плътността на полиестерните влакна.
В допълнение към страничните продукти от първия етап на хидрогениране, 4-метилоксиметилхидроксиметилциклохексан и бис(4-хидроксиметилциклохексил) етер могат да се образуват във втория етап на хидрогениране на естер. Процесът Eastman избягва образуването на висококипящи съединения и по този начин спестява тромавото отделяне на страничните продукти чрез фракциониране във вакуум. Диолът се пречиства чрез просто отстраняване на метанола и съединенията с ниска точка на кипене. CHDM на качеството на влакното, получено чрез този метод, е приблизително. 99% чистота. Чистият CHDM може също да бъде получен чрез рециклиране на отпадъчен поли(1,4-циклохексилен диметилен терефталат) чрез първо разцепване на полиестера в присъствието на нискомолекулни алкохоли и след това получената смес се подлага на хидрогениране, аналогично на описаното по-горе.
 |
| Приложение |
1,4-Циклохександиметанолът е предшественик на полиестери. Той е един от най-важните ко-мономери за производството на полиетилен терефталат (PET) или полиетилен терефталов естер (PETE). 1,4-Циклохександиметанолът е използван при синтеза на поликетални съполимери. Използван е като диолов комономер по време на синтеза на полиестер-карбонати на базата на 1,3-пропилен-ко-1,4-циклохександиметилен сукцинат. |
| Подготовка |
В първия етап, пролин-катализирано формално [3+1+2] циклоприсъединяване на формалдехид, кротоналдехид и етил акрилат дава етил 4-формилциклохекс-3-енкарбоксилат (съединение 1) чрез кондензация на домино Mannich и Diels – Процес на елша (D–A).
синтез на 1,4-циклохександиметанол (CHDM) и CHDA от съединение 1. Катализаторите на базата на Cu са широко използвани за хидрогениране на естери до алкохоли. съединение 1 може да бъде хидрогенирано до CHDM върху наличен в търговската мрежа катализатор Cu/Zn/Al. При оптимизирани реакционни условия (240 градуса, 4,0 МРа от Н2, 12 часа), беше постигнат висок добив (84%) от CHDM. След като се вземе предвид оптимизираният добив на съединение 1 (91%) в първия етап, общият добив на CHDM, като се започне от формалдехид, кротоналдехид и етил акрилат, достигна 76%. |
| Общо описание |
1,4-Циклохександиметано се използва широко като омрежващ реагент в полимерната индустрия. |
| Профил на реактивност |
1,4-Циклохександиметанол (CHDM) претърпява характерните реакции на диол с две първични хидроксилни функции. За разлика от 1,2- и 1,3-диоли реакциите на CHDM с алдехиди или кетони не водят до образуването на хетероциклични продукти, като 1,3-диоксолани или 1,{ {9}}диоксенани. |
| Разтворимост във вода |
Разтворимостта му при 20 степен (g в 100 g разтворител) в бензен е 1,1, в трихлорометан 5,7, във вода 92,0 и в метанол 92,2. |
