(R)-(-)-2-丁醇的应用与有关研究

简述

(R)-(-)-2-丁醇是2-丁醇的其中一种光学构型，化学式为C₄H₁₀O，分子量为74.12，纯净物质常表现为无色透明液体。需要注意的是，(R)-(-)-2-丁醇具有刺激性，尤其对眼睛和呼吸道有刺激作用。此外，该物质还具有易燃性，故取用与运输需要避免高温与明火。

物化性质

密度：0.807g/cm³

熔点：-114℃

沸点：99-100℃

闪点：26℃

水溶性：125g/L(20℃)

应用

(R)-(-)-2-丁醇未经历拆分的上游化合物2-丁醇是重要的化工产品，是生产甲乙酮的主要原料，甲乙酮是一种重要的性能优良的工业溶剂和有机合成原料[1]。采用固定床反应器，以2-丁醇为原料，在铜系(CuO/ZnO/Al₂O₃/CeO₂)催化剂上，临氢条件下，气相催化脱氢即可制备甲乙酮。探索研究了反应温度，液时空速和氢醇物质摩尔比，反应压力等因素对合成反应的影响。结果表明，在反应温度285℃，液时空速4.0h^-1，氢醇物质摩尔比5.0，反应压力2.0MPa的条件下，2-丁醇转化率达94%以上，甲乙酮选择性达91%以上[2]。

有关研究

在CS2溶液中，在2000−900 cm^-1区域测量(R)-(-)-2-丁醇的振动吸收和圆二色性光谱。将不同浓度下获得的实验光谱与使用B3LYP/6-31G*基组对(R)-(-)-2-丁醇的九种不同构象的密度泛函理论获得的吸收和VCD光谱的从头计算预测进行了比较。从吉布斯自由能获得的玻尔兹曼布居表明，孤立(R)-(-)-2-丁醇分子存在九种构象，根据振动分配观测到的频带主要分配给最稳定的构象，总体加权理论光谱与在稀浓度下获得的实验光谱也和上述结论一致。其中，在实验光谱中观察到分子间氢键对C-O-H弯曲和C-O拉伸的能带具有一定影响影响[3]。

除了光谱研究，在分子识别领域，研究人员通过柱塞泵进样，电喷雾电离质谱分别研究了α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精作为手性拆分试剂对(R)-(-)-2-丁醇、(S)-(-)-2-丁醇进行的分子识别作用。研究表明，电喷雾电离质谱可以很好地反映这3种手性拆分试剂对两种构型化合物的手性识别能力；并对α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精与(R)-(-)-2-丁醇、(S)-(-)-2-丁醇形成的复合物计算了热力学的平衡常数，研究了CapEx电压的变化对α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精的手性识别的影响。研究发现，在不同的CapEx电压下，这3种环糊精对(R)-(-)-2-丁醇、(S)-(-)-2-丁醇均有手性识别能力[4]。

参考文献

[1]佚名.Cu/ZnO催化剂上醋酸仲丁酯加氢制仲丁醇反应工艺条件研究[J].  2015.

[2]吴彦彬,杨理,宋国全,等.2-丁醇气相脱氢制备甲乙酮催化工艺研究[J].皮革与化工, 2016, 33(1):4.DOI:CNKI:SUN:PGHG.0.2016-01-004.

[3] Wang F .Vibrational Circular Dichroism: Predominant Conformations and Intermolecular Interactions in (R)−(−)-2 Butanol [J].The Journal of Physical Chemistry A, 2000, 104(66):10683-10687.DOI:10.1021/jp0022914.

[4]张敏,史真,白银娟,等.环糊精对(R),(S)-2-丁醇手性分子识别的电喷雾电离质谱研究[J].分析测试学报, 2006, 25(005):56-58.DOI:10.3969/j.issn.1004-4957.2006.05.014.