1,4-Dioxanlösung CAS 123-91-1

1,4-Dioxanlösungbesteht hauptsächlich aus 1,4-Dioxan und ist eine organische Verbindung mit der Summenformel C4H8O2, CAS 123-91-1 und einem Molekulargewicht von 88,11. Es ist eine farblose und transparente Flüssigkeit mit einem leichten etherartigen Geruch oder einer subtilen Süße. Kann mit Wasser und den meisten organischen Lösungsmitteln gemischt werden, um eine azeotrope Mischung zu bilden. Das azeotrope Verhältnis beträgt für Dioxan 81,6 % und die azeotrope Temperatur beträgt 87,8 Grad. Darüber hinaus kann das über einen längeren Zeitraum gelagerte Produkt Peroxide und Diethanolformaldehyd enthalten. Es handelt sich um eine brennbare Flüssigkeit, die unter bestimmten Bedingungen gelagert und verwendet werden muss, um das Auftreten von Bränden und Explosionen zu verhindern. Es wird hauptsächlich als Lösungsmittel für Nitrozellulose, Zelluloid, Zelluloseharz, Pflanzenöl, Mineralöl und öllösliche Farbstoffe verwendet und kann als Dispergiermittel für Farbstoffe, als Dispergiermittel für Holzfarbstoffe und als Lösungsmittel für öllösliche Farbstoffe verwendet werden. Es wird auch zur Herstellung von Farben, Lacken, Weichmachern, Netzmitteln, Poliermitteln, Farbentfernern, Parfümen, Konservierungsmitteln, Begasungsmitteln, Desinfektionsmitteln, Deodorants und medizinischen Artikeln verwendet. Es kann auch Koordinationsverbindungen mit Schwefeltrioxid bilden und als Sulfatierungsmittel bei der Synthese vieler Verbindungen verwendet werden; Es kann auch als hochreines Mittel zur Behandlung von Metalloberflächen usw. verwendet werden.

Synthese von1,4-Dioxanlösung:

1. Es wird hauptsächlich durch Dehydratisierung von Ethylenglykol unter Säurekatalyse oder direkte Dimerisierung von Ethylenoxid in Gegenwart eines Säurekatalysators hergestellt. Dem synthetisierten Rohprodukt wird Alkali zugesetzt, um saure Substanzen und Wasser zu entfernen, es wird abgesaugt und dann wird das Filtrat in den Destillationskessel gepumpt, um reines 1,4--Dioxanprodukt zu erhalten. Die in diesen beiden Verfahren eingesetzten Rohstoffe Ethylenoxid und Ethylenglykol weisen hohe Preise und geringe Ausbeuten auf; Für beide wird der Säurekatalysator verwendet. Die Nachbehandlung ist aufwendig und die Verschmutzung hoch. Darüber hinaus ist Ethylenoxid eine brennbare und explosive gefährliche Chemikalie, deren Transport und Verwendung nicht geeignet ist.

2. 1,4-Dioxan wurde aus Chlorethoxyethanol synthetisiert.. 1,4-Dioxan wurde aus Chlorethoxyethanol und einer verdünnten wässrigen Lösung von starkem Alkali (wie Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid) synthetisiert. Der Rohstoff-Alkalipreis dieser Methode ist niedrig, und Chlorethoxyethanol ist ein Nebenprodukt der Chlorethanolproduktion, und die Kosten sind niedrig; Das Reaktionsgerät ist einfach und leicht zu industrialisieren; Das Produkt weist eine hohe Ausbeute und Reinheit auf, was für die Verbesserung des wirtschaftlichen Nutzens von großer Bedeutung ist.

Reaktionsprinzip: 1,4-Dioxan wird durch Reaktion von Chlorethoxyethanol mit einer verdünnten wässrigen Lösung einer anorganischen starken Base (wie Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid) unter Normaldruck oder Druck synthetisiert. Die Hauptreaktionsgleichung lautet wie folgt:

3. Bei der Herstellung von Ethylenglykol fallen viele Nebenprodukte von Diethylenglykol (auch als Diethylenglykol bekannt) an, die zur Synthese des fortschrittlichen Lösungsmittels 1,4-Dioxan verwendet werden können.

Reaktionsgleichung:

1,4-Dioxanlösungist eine farblose und transparente flüssige organische Verbindung, die aufgrund ihrer guten Löslichkeit und chemischen Stabilität ein breites Anwendungsspektrum in der chemischen Industrie hat.

► Grundlegende Eigenschaften

1,4-Dioxan ist ein polares aprotisches Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von 101,1 Grad und einer Dichte von 1,033 g/ml bei 25 Grad. Seine Löslichkeit in Wasser ist praktisch unbegrenzt und es bilden sich auch bei hohen Konzentrationen homogene Gemische. Diese Mischbarkeit entsteht durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Wassermolekülen und den Ethersauerstoffatomen in 1,4-Dioxan. Molekulardynamiksimulationen zeigen jedoch, dass 1,4-Dioxan das Wasserstoffbrückenbindungsnetzwerk des Wassers zerstört, wodurch die Anzahl der Wasser-Wasser-Wasserstoffbrückenbindungen verringert und die Viskosität der Lösung verändert wird.

► Partitionierungsverhalten

Der niedrige Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient (log Kow=-0.27) der Verbindung weist auf Hydrophilie hin und begrenzt ihre Adsorption an Böden und Sedimente. Sein Verteilungskoeffizient für organischen Kohlenstoff (log Koc=1.23) deutet außerdem auf eine minimale Sorption an organisches Material hin, was seine Mobilität im Grundwasser verbessert. Diese Eigenschaften erschweren Eindämmungsmaßnahmen, da 1,4-Dioxan schnell durch Grundwasserleiter wandern kann.

► Stabilität und Reaktivität

1,4-Dioxan ist unter Umgebungsbedingungen beständig gegen Hydrolyse, Photolyse und biologischen Abbau. Für seinen Abbau sind fortgeschrittene Oxidationsprozesse (AOPs) unter Verwendung von Hydroxylradikalen (·OH) erforderlich, obwohl die Effizienz von der Reaktionskinetik und der Matrixinterferenz abhängt. In wässrigen Lösungen reagieren beispielsweise ·OH-Radikale mit 1,4-Dioxan mit einer Geschwindigkeitskonstante von 1,2 × 10⁹ M⁻¹s⁻¹, konkurrierende Reaktionen mit organischen Hintergrundstoffen können jedoch die Wirksamkeit der Behandlung verringern.

► Lösungsmittelstabilisator

Von den 1950er bis 1990er Jahren wurde 1,4-Dioxan chlorierten Lösungsmitteln wie TCA zugesetzt, um die Zersetzung in ätzende Salzsäure zu verhindern. Schätzungsweise 90 % des produzierten 1,4-Dioxans wurden für diesen Zweck verbraucht. Nach dem Ausstieg aus TCA bleiben 1,4-Dioxanreste aus der Lösungsmittelentsorgung eine Hauptverunreinigungsquelle an Industriestandorten.

► Pharmazeutika und Kosmetik

1,4-Dioxan ist ein Spurennebenprodukt bei der Synthese von Polyethylenglykol (PEG) und ethoxylierten Tensiden, die in Shampoos, Waschmitteln und Pharmazeutika verwendet werden. Regulierungsbemühungen, wie etwa die Leitlinien der FDA zu kosmetischen Verunreinigungen, haben das Vorkommen von Verunreinigungen in Verbraucherprodukten verringert, obwohl in den Abwässern immer noch Verunreinigungen aus der Vergangenheit bestehen.

► Labore und Spezialchemikalien

Als vielseitiges Lösungsmittel wird 1,4-Dioxan in Forschungslabors für Reaktionen verwendet, die wasserfreie Bedingungen erfordern. Es dient auch als Reaktionsmedium in polPolymerisierung und als Stabilisator in Kleb- und Dichtstoffen.

1,4-Dioxanlösungen spielen in industriellen Prozessen eine zentrale Rolle, bergen jedoch erhebliche Risiken für Umwelt und Gesundheit. Obwohl regulatorische Bemühungen die Verwendung in Konsumgütern eingeschränkt haben, bleibt die Grundwasserverschmutzung ein anhaltendes Problem. Fortschrittliche Sanierungstechnologien und sicherere Alternativen sind entscheidend für die Minderung der Gefährdung. Während die Industrie auf nachhaltige Praktiken übergeht, hängt die Zukunft von 1,4-Dioxan davon ab, seinen Nutzen mit einer verantwortungsvollen Bewirtschaftung zum Schutz der öffentlichen Gesundheit und der Ökosysteme in Einklang zu bringen.

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