丁二烯 (C4H6) 是一种多功能化合物。由于其弹性和强度，用于生产合成橡胶、塑料和各种其他产品。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 1,3-丁二烯 |
| 分子式 | C4H6 |
| CAS 号 | 106-99-0 |
| 同义词 | 二乙烯基、二乙烯、1,3-丁二烯、乙烯基乙烯、赤烯 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/C4H6/c1-3-4-2/h3-4H,1-2H2 |
丁二烯的性质
丁二烯分子式
丁二烯的分子式为C4H6。它由四个碳原子和六个氢原子组成。该分子式代表了丁二烯中原子的排列，并提供了对其化学成分的深入了解。
丁二烯 摩尔质量
Buta-1,3-diene 的摩尔质量可以通过添加其组成元素的原子质量来计算。碳的摩尔质量约为12.01 g/mol，氢的摩尔质量约为1.01 g/mol。因此，1,3-丁二烯的摩尔质量约为54.09 g/mol。
丁二烯的沸点
与许多其他化合物相比，1,3-丁二烯的沸点相对较低。它的沸点约为 -4.4 摄氏度或 24.1 华氏度。这种低沸点使得液态 1,3-二烯很容易转化为气态。
丁二烯熔点
与许多有机化合物不同，1,3-丁二烯由于其高反应性和聚合倾向，没有明显的熔点。相反，它在室温和大气压下以无色气体存在。
丁二烯密度 g/mL
Buta-1,3-diene 的密度约为 0.63 g/mL。该值表明 Buta-1,3-二烯的密度小于水，水的密度为 1 g/mL。 1,3-丁二烯的低密度有助于其浮力和易于形成蒸气的能力。
丁二烯分子量
Buta-1,3-diene 的分子量约为 54.09 g/mol。该值代表 Buta-1,3-二烯分子的平均质量，考虑到其化学结构中存在的碳原子和氢原子的原子质量。
丁二烯的结构
Buta-1,3-diene 的结构由通过交替的单键和双键连接在一起的四个碳原子链组成。每个碳原子还与两个氢原子键合。这种线性结构赋予 Buta-1,3-二烯其特性和反应性。
丁二烯的溶解度
1,3-丁二烯难溶于水，但易溶于苯、甲苯等有机溶剂。其在水中的溶解度较低是由于 Buta-1,3-二烯和水分子之间的极性差异所致。
| 外貌 | 无色气体 |
| 比重 | 0.62 – 0.63 |
| 颜色 | 无色 |
| 闻 | 气味清淡芳香 |
| 摩尔质量 | 54.09 克/摩尔 |
| 密度 | 0.62 – 0.63 克/毫升 |
| 融合点 | -138.4°C (-217.1°F) |
| 沸点 | -4.4°C (24.1°F) |
| 闪点 | -76°C (-105°F) |
| 水中溶解度 | 不溶性 |
| 溶解度 | 溶于有机溶剂（如苯、甲苯） |
| 蒸汽压力 | 20°C 时为 448 毫米汞柱 |
| 蒸气密度 | 1.9（空气=1） |
| 酸度 | 〜43（估计） |
| 酸碱度 | 中性的 |
丁二烯的安全性和危险性
1,3-丁二烯存在一些安全风险，处理时应小心。它是易燃的，能与空气形成爆炸性混合物。因此，充分的通风和防火措施至关重要。长期接触 Buta-1,3-diene 可能会刺激眼睛、皮肤和呼吸系统。它也被认为是一种潜在的致癌物质，应尽量减少接触。使用 1,3-二烯丁时，应使用手套、护目镜和呼吸器等防护设备。溢出物必须立即被控制和清理。遵循安全指南（例如监管机构提供的指南）非常重要，以确保安全处理和储存 1,3-二烯丁。
| 危险符号 | 易燃 (F)、有害 (Xn)、致癌 (C) |
| 安全说明 | 远离热源/火花/明火。在通风良好的地方使用。避免长时间暴露。操作时应戴手套并穿防护服。 |
| 联合国识别号 | 联合国1010 |
| 海关编码 | 2903.14.00 |
| 危险等级 | 2.1 – 易燃气体 |
| 包装组别 | 通用电气二号 |
| 毒性 | 被认为是潜在的致癌物，可能会引起呼吸道和皮肤刺激。 |
丁二烯合成方法
1,3-丁二烯的合成方法有多种，每种方法都有其自身的优点和局限性。常见的方法是碳氢化合物的蒸汽裂解，例如石脑油或天然气液体。
在此过程中，该过程在蒸汽存在下将碳氢化合物原料加热至高温，通常为 800 至 900°C 左右。这导致碳-碳键断裂并形成丁-1,3-二烯。
另一种方法涉及丁烯或丁烷的催化脱氢。使用特定的催化剂，例如金属氧化物或负载金属，该反应选择性地从起始材料中去除氢原子，从而产生丁-1,3-二烯。
乙炔的催化二聚也可产生 Buta-1,3-二烯。该过程涉及两个乙炔分子反应形成 Buta-1,3-二烯，通常在铜等金属催化剂存在下进行。
氧化铝或沸石等催化剂有助于乙醇在高温下脱水。该过程积极形成丁-1,3-二烯。
此外，一些工厂还生产 1,3-丁二烯，作为通过石脑油或瓦斯油裂解工艺生产乙烯的副产品。该方法利用裂化反应生成烯烃混合物，包括 1,3-二烯丁烷。
这些合成方法在 1,3-丁二烯的生产中发挥着至关重要的作用，为满足橡胶、塑料和合成纤维制造等行业对这种重要化学品的需求提供了多种途径。 。
丁二烯的用途
1,3-丁二烯因其多功能特性而在广泛的行业中得到应用。以下是 Buta-1,3-diene 的一些主要用途：
- 合成橡胶：1,3-丁苯橡胶（SBR）、1,3-丁二烯橡胶（PBR）等合成橡胶的生产主要使用1,3-丁二烯橡胶。这些橡胶具有优异的弹性、回弹性和耐磨性，使其成为轮胎、汽车零部件、传送带和鞋类的理想选择。
- 塑料：1,3-丁二烯是制造各种塑料的重要单体，包括丙烯腈-丁-1,3-二烯-苯乙烯（ABS）和苯乙烯-丁-1,3-二烯（SB）塑料） 。这些塑料具有更高的抗冲击性、耐热性和尺寸稳定性，使其在消费品、电器和汽车零部件中具有重要的应用价值。
- 粘合剂：1,3-丁二烯基聚合物的强大粘合能力使其成为粘合剂配方中的重要组成部分。它们可为各种基材提供粘合力，适用于建筑、木工和包装等行业的粘合应用。
- 涂料：1,3-丁二烯有助于生产具有更高耐久性、柔韧性和附着力的涂料和油漆。环氧树脂和醇酸树脂等树脂在合成中使用它，构成金属、混凝土和其他表面保护涂层的重要成分。
- 纺织品和纤维：合成纤维（例如丙烯腈-丁二烯-1,3-二烯 (AB) 纤维）的生产使用丁二烯 (Buta-1,3-diene)。这些纤维具有高强度、良好的尺寸稳定性和耐化学性，使其适用于纺织品、地毯和工业织物。
- 燃油添加剂：1,3-丁二烯作为生产过程中使用的燃油添加剂可提高汽油的辛烷值。它改善了汽油的燃烧特性，从而提高了发动机性能并减少了排放。
这些应用凸显了 Buta-1,3-二烯在各个行业中的广泛用途，有助于我们日常生活中遇到的各种产品的开发。
问题：
问：什么是丁二烯？
答：1,3-丁二烯是一种化合物，分子式为C4H6，由四个碳原子和两个双键组成的链组成。
问：1,3-丁二烯与等量的 HCl 反应时，主要产物的 IUPAC 名称是什么？
答：根据 IUPAC 命名法，主要产品是 3-氯丁-1-烯。
问：1,3-丁二烯分子含有多少个H原子？
答：1,3-丁二烯总共含有 6 个氢 (H) 原子。
问：1,3-丁二烯的顺式和反式形式之间有什么关系？
答：1,3-丁二烯的s-顺式和s-反式是几何异构体，不同之处在于双键周围取代基的排列。
问：1,3-丁二烯的 ψ3 MO 中的节点总数是多少？
答：1,3-丁二烯的ψ3分子轨道共有三个节点。
问：丁二烯有多少个 OM 键？
答：丁二烯具有由重叠原子轨道形成的三个键合分子轨道 (MO)。
问：丁二烯的预期吸收量是多少？
答：由于其共轭体系，丁二烯预计会吸收约 190 至 200 nm 范围内的紫外线 (UV)。