异丁醇

异丁醇（Isobutanol，IBA），化学名称为2 - 甲基 - 1 - 丙醇（2-Methyl-1-propanol），是一种重要的脂肪族伯醇类有机化合物，CAS 号78-83-1，EC 号201-148-0，UN 编号1212，分子式C₄H₁₀O，分子量74.12 g/mol，结构式为 **(CH₃)₂CHCH₂OH**。它是正丁醇的同分异构体，具有支链结构，在工业上有广泛应用。

一、基本物理化学性质

化学性质：

• 具有醇类典型反应性，可发生酯化、氧化、脱水等反应Arkema

• 氧化生成异丁醛，进一步氧化生成异丁酸

• 与羧酸反应生成酯类（如乙酸异丁酯、丙烯酸异丁酯）

• 脱水生成异丁烯Arkema

• 与环氧乙烷反应生成乙二醇单异丁醚Arkema

二、生产方法

工业上主要采用以下三种生产工艺：

1. 丙烯羰基合成法（主流工艺）

• 丙烯与合成气（CO+H₂）经氢甲酰化反应生成正丁醛和异丁醛混合物（比例约 3:1）

• 催化剂：钴或铑络合物（铑催化剂效率更高，选择性更好）

• 异丁醛经催化加氢（镍催化剂）生成异丁醇

• 产物经精馏分离得到高纯度异丁醇

2. 发酵法

• 利用微生物（如酵母、细菌）发酵碳水化合物（葡萄糖、蔗糖等）生产

• 可再生原料路线，符合绿色化学理念

• 正在开发的先进生物工艺可提高产率和浓度，降低成本

3. 异丁醛加氢法

• 以异丁醛为原料，在镍催化剂存在下进行液相加氢反应

• 可作为羰基合成法的后续步骤，也可单独使用（当有独立异丁醛来源时）

三、主要用途

异丁醇是重要的工业溶剂和化学中间体，应用领域广泛：

1. 化学中间体（约占 50% 用量）

• 生产丙烯酸异丁酯：用于涂料、胶粘剂、纺织助剂等

• 生产乙酸异丁酯：优良溶剂，用于涂料、油墨、香料等

• 生产异丁基甲基丙烯酸酯：用于塑料、树脂改性

• 合成异丁腈：农药二嗪磷的中间体

• 制备异丁胺、异丁酸等有机化合物Arkema

2. 溶剂应用（约占 30% 用量）

• 涂料和油漆：作为真溶剂或助溶剂，溶解丙烯酸树脂、硝基纤维素等，调节挥发速度和流平性

• 油墨：用于印刷油墨，提高印刷适性Arkema

• 胶粘剂：用于制备溶剂型胶粘剂Arkema

• 制药：作为药物和抗生素、激素、维生素生产中的萃取剂

• 化妆品和个人护理产品：少量用于香水、古龙水等，作为溶剂和香料固定剂Arkema

• 食品工业：GB 2760-2014 规定为允许使用的食用香料（编码 S0005，FEMA 号 2179）

3. 其他应用

• 汽油添加剂：提高辛烷值，改善燃烧性能

• 润滑油和金属加工液：作为抗腐蚀、抗磨损抑制剂

• 清洁剂和脱脂剂：用于工业和家用清洁剂配方Arkema

• 分析试剂：色谱分析标准物质，溶剂及萃取剂

四、安全与健康危害

1. 危险性分类

• 易燃液体（类别 3）：闪点 27°C，遇明火、高温易燃烧爆炸

• 急性毒性（经口，类别 4）：LD₅₀（大鼠）约 2.46 g/kg

• 皮肤刺激（类别 2）：可引起皮肤干燥、发红、疼痛

• 眼睛刺激（类别 2A）：接触可导致眼睛刺痛、红肿

• 特异性靶器官毒性（一次接触，类别 3）：中枢神经系统、呼吸道刺激

2. 健康影响

• 吸入：低浓度引起头痛、头晕、乏力、恶心；高浓度可导致意识模糊、呼吸困难、昏迷

• 皮肤接触：长期或反复接触可导致脱脂、皮炎

• 眼睛接触：引起刺激、流泪、视力模糊，严重时可能损伤角膜

• 摄入：引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重时可能导致中枢神经系统抑制、肝肾功能损伤

3. 防护措施

• 工程控制：通风良好，避免蒸气积聚

• 个人防护：佩戴防护眼镜、丁腈或氯丁橡胶手套、防护服

• 呼吸系统防护：高浓度环境下佩戴有机蒸气滤毒罐呼吸器

4. 应急处理

• 火灾：使用干粉、二氧化碳、泡沫灭火；用水冷却容器

• 泄漏：疏散人员，切断火源；用沙土或吸附剂吸收，收集后处理

• 接触：皮肤接触用大量水冲洗；眼睛接触用清水冲洗至少 15 分钟；吸入者移至新鲜空气处；摄入者勿催吐，就医

五、储存与运输

1. 储存条件

• 储存于阴凉、通风的库房，远离火种、热源

• 温度不超过 30°C，相对湿度不超过 80%

• 保持容器密封，与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放

• 采用防爆型照明、通风设施，禁止使用易产生火花的机械设备和工具

2. 运输要求

• 包装：铁桶或塑料桶，符合 UN1212 标准

• 运输：避免日晒雨淋，远离火源、热源；运输车辆需配备消防器材和泄漏应急处理设备

• 标识：贴有 "易燃液体" 标签，注明危险品编号

六、环境影响

• 生物降解性：易被微生物降解，在有氧条件下 BOD₅/COD 比值较高

• 水生毒性：对鱼类和水生生物有中等毒性，LC₅₀（96 小时）约 100-1000 mg/L

• 挥发性：易挥发，可进入大气，在光化学作用下参与臭氧形成

• 建议：避免直接排放，生产废水需处理达标后排放

七、市场与发展趋势

• 全球产能：主要集中在亚洲、欧洲和北美，中国是主要生产国之一

• 市场需求：随着涂料、胶粘剂、塑料等行业发展，需求稳步增长

• 发展方向：

• 生物基异丁醇：利用可再生资源发酵生产，减少碳排放

• 高纯度产品：满足电子、医药等高端领域需求Arkema

• 新应用开发：如作为生物燃料添加剂，替代部分石油基产品

异丁醇作为一种重要的有机化工原料，其独特的支链结构赋予了它与正丁醇不同的物理化学性质和应用特点。在使用过程中，需严格遵守安全操作规程，确保人身安全和环境保护。