| Propiedades químicas |
El 1,4-ciclohexanodimetanol es un sólido ceroso blanco o un líquido viscoso incoloro transparente después de fundirse. Punto de fusión 43 grados (cis), 70 grados (trans). La temperatura de sublimación es de 160 grados, miscible con agua y alcohol, soluble en cetona, casi insoluble en hidrocarburos alifáticos y éter. |
| Características |
1,4-El ciclohexanodimetanol (CHDM) es duro y flexible, con un alto TG y ofrece una excelente estabilidad térmica, buena solubilidad y buena resistencia a la intemperie. Puede mejorar la reactividad de los compuestos de poliéster y mejorar la estabilidad hidrolítica, la plasticidad, el brillo, la transparencia, la imprimibilidad y la capacidad de procesamiento del polímero. |
| Usos |
El 1,4-ciclohexanodimetanol se utiliza para fabricar fibra de poliéster, electrodomésticos de poliéster, resinas de poliéster insaturadas, esmaltes de poliéster y espuma de poliuretano, así como para la producción de lubricantes y fluidos hidráulicos. |
| Usos |
Una aplicación importante del 1,4-bis (hidroximetil)ciclohexano es la producción de PET. CHDM se utiliza en pequeñas cantidades para modificar las propiedades, por ejemplo, para aumentar la claridad, reducir el punto de fusión y disminuir la velocidad de cristalización, ampliando así la ventana del proceso para el PET. El proceso de moldeo se puede realizar a temperaturas más bajas, lo que da como resultado una menor formación de subproductos. Se utiliza, por ejemplo, en revestimientos para automóviles, trenes, autobuses, aeroespaciales y industriales en general. CHDM tiene una alta cristalinidad y proporciona poliésteres con una temperatura de transición vítrea más alta que los glicoles lineales. Los poliésteres cristalinos para recubrimientos en polvo se aprovechan de esto. Los poliésteres insaturados para gelcoats, plásticos reforzados con fibra de vidrio y compuestos para moldeo de láminas son otros usos en los que el CHDM ofrece muy buena resistencia a la corrosión. Los policarbonatodioles de CHDM se utilizan en poliuretanos de alto rendimiento. Los acrilatos de CHDM alcoxilado se utilizan en recubrimientos curables por radiación que confieren dureza y resiliencia. |
| Métodos de producción |
El proceso comercialmente importante para producir CHDM es la hidrogenación de tereftalato de dimetilo (DMT) mediante hexahidrotereftalato de dimetilo (DMHT) en una solución metanólica o en estado fundido. La planta de hidrogenación consta de dos reactores. En el primer reactor se mantiene una circulación continua del producto DMHT y de DMT. El DMT fundido se bombea a la entrada de este reactor, que opera a 30 – 48 MPa y 160 – 180 grados con un catalizador de Pd soportado comercial. El control de la temperatura se logra operando con cargas transversales suficientemente altas de la mezcla de ca. 10 % en producto DMHT. Esto permite la disipación radial del calor a través de las paredes del reactor y evita en gran medida picos de temperatura elevados. El efluente enfriado del reactor, que contiene sólo cantidades menores de DMT sin reaccionar, se divide: de 8 a 10 partes se reciclan a través de una bomba y un intercambiador de calor a la entrada del reactor. Las 1-2 partes restantes (la cantidad exacta corresponde a la cantidad de DMT fresco) se alimentan continuamente al segundo reactor para la hidrogenación final catalizada por Pd.
Una ventaja de este proceso es que el DMT se puede hidrogenar como ca. Pienso diluido al 10% sin manipular grandes cantidades de líquido. El rendimiento de DMHT suele ser del 97 al 98 %, con éster metílico del ácido metil 4-metil-4-ciclohexanocarboxílico y algo de 1-hidroximetil-4-metilciclohexano como principales subproductos. 1,4-bis(hidroximetil)ciclohexano (CHDM) se forma en la segunda etapa de la hidrogenación.
Los procesos industriales utilizan catalizadores comerciales de cromita de cobre. Los efectos del catalizador, el tiempo de residencia y la temperatura deben ajustarse cuidadosamente para lograr una relación cis/trans de 1/3 a 1/4 en el producto CHDM. Una relación de isómeros constante es importante para el procesamiento posterior de CHDM en la formación de poliéster, ya que las estructuras cristalinas de los poliésteres de cis y trans-CHDM difieren y, por lo tanto, influyen en el rango de fusión y la densidad de las fibras de poliéster.
Además de los productos secundarios de la primera etapa de hidrogenación, en la segunda etapa de hidrogenación del éster se pueden formar 4-metiloximetilhidroximetilciclohexano y bis(4-hidroximetilciclohexil)éter. El proceso Eastman evita la formación de compuestos de alto punto de ebullición y, por tanto, ahorra la complicada separación de productos secundarios mediante fraccionamiento al vacío. El diol se purifica simplemente eliminando el metanol y los compuestos de bajo punto de ebullición. El CHDM de calidad de fibra obtenido mediante este método es ca. 99 % puro. También se puede obtener CHDM puro reciclando poli(tereftalato de 1,{7}}ciclohexilendimetileno) residual escindiendo primero el poliéster en presencia de alcoholes de bajo peso molecular y luego sometiendo la mezcla resultante a una hidrogenación análoga a la descrita anteriormente.
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| Solicitud |
1,4-El ciclohexanodimetanol es un precursor de los poliésteres. Es uno de los comonómeros más importantes para la producción de tereftalato de polietileno (PET) o éster tereftálico de polietileno (PETE). 1,4-ciclohexanodimetanol se ha utilizado en la síntesis de copolímeros de policetal. Se utilizó como comonómero de diol durante la síntesis de poliéster-carbonatos a base de succinato de 1,3-propilen-co-1,4-ciclohexanodimetilen. |
| Preparación |
En el primer paso, la cicloadición formal [3+1+2] catalizada por prolina de formaldehído, crotonaldehído y acrilato de etilo produce 4-formilciclohex-3-enocarboxilato de etilo (compuesto 1) mediante una condensación dominó de Mannich y Diels. –Proceso de aliso (D–A).
síntesis de 1,4-ciclohexanodimetanol (CHDM) y CHDA a partir del compuesto 1. Los catalizadores a base de Cu se han utilizado ampliamente para la hidrogenación de ésteres a alcoholes. El compuesto 1 se puede hidrogenar hasta CHDM sobre un catalizador de Cu/Zn/Al disponible comercialmente. En las condiciones de reacción optimizadas (24 0 grados, 4,0 MPa de H2, 12 h), se logró un alto rendimiento (84 %) de CHDM. Después de tener en cuenta el rendimiento optimizado del compuesto 1 (91%) en el primer paso, el rendimiento general de CHDM a partir de formaldehído, crotonaldehído y acrilato de etilo alcanzó el 76%. |
| Descripción general |
1,4-El ciclohexanodimetano se utiliza ampliamente como reactivo de reticulación en la industria de los polímeros. |
| Perfil de reactividad |
El 1,4-ciclohexanodimetanol (CHDM) sufre las reacciones características de un diol con dos funciones hidroxilo primarias. A diferencia de los 1,2- y 1,3-dioles, las reacciones de CHDM con aldehídos o cetonas no dan lugar a la formación de productos heterocíclicos, como 1,3-dioxolanos o 1,{ {9}}dioxenos. |
| solubilidad en agua |
Su solubilidad a 20 grados (g en 100 g de disolvente) en benceno es 1,1, en triclorometano 5,7, en agua 92,0 y en metanol 92,2. |
