బ్యూటాడైన్

From LTRC
Revision as of 14:01, 5 October 2026 by Abhinaya (talk | contribs) (ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Butadiene” వ్యాసానికి తెలుగు అనువాదం)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)
1,3-బ్యూటాడైన్ యొక్క పూర్తి నిర్మాణ ఫార్ములా 1,3-బ్యూటాడైన్ యొక్క అస్థిపంజర ఫార్ములా
1,3-బ్యూటాడైన్ యొక్క బాల్-అండ్-స్టిక్ మోడల్ 1,3-బ్యూటాడైన్ యొక్క స్పేస్-ఫిల్లింగ్ మోడల్
పేర్లు
ప్రాధాన్యత కలిగిన IUPAC పేరు బ్యూటా-1,3-డైన్
ఇతర పేర్లు బైఇథిలీన్, ఎరిత్రీన్, డైవినైల్, వినైల్ ఇథిలీన్, బైవినైల్, బ్యూటాడైన్
గుర్తింపులు
CAS సంఖ్య 106-99-0
3D మోడల్ ( JSmol ) ఇంటరాక్టివ్ చిత్రం
బెయిల్స్టెయిన్ రిఫరెన్స్ 605258
ChEBI CHEBI:39478
ChEMBL ChEMBL537970
ChemSpider 7557
ECHA ఇన్ఫోకార్డ్ 100.003.138
EC సంఖ్య 203-450-8
గ్మెలిన్ రిఫరెన్స్ 25198
KEGG C16450
PubChem CID 7845
RTECS సంఖ్య EI9275000
UNII JSD5FGP5VD
UN సంఖ్య 1010
కాంప్టాక్స్ డాష్‌బోర్డ్ ( EPA ) DTXSID3020203
InChI InChI=1S/C4H6/c1-3-4-2/h3-4H,1-2H2 కీ: KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N InChI=1/C4H6/c1-3-4-2/h3-4H,1-2H2 కీ: KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYAZ
SMILES C=CC=C
ధర్మాలు
రసాయన ఫార్ములా C 4 H 6 CH 2 =CH−CH=CH 2
మోలార్ ద్రవ్యరాశి 54.0916 g/mol
రూపం రంగులేని వాయువు లేదా శీతలీకరించిన ద్రవం
వాసన స్వల్ప సుగంధ లేదా గ్యాసోలిన్ వంటి వాసన
సాంద్రత 0.6149 g/cm 25 °C వద్ద, p>1 atm 0.64 g/cm −6 °C వద్ద, ద్రవం
ద్రవీభవన స్థానం −108.91 °C (−164.04 °F; 164.24 K)
మరిగే స్థానం −4.41 °C (24.06 °F; 268.74 K)
నీటిలో ద్రావణీయత 1.3 g/L 5 °C వద్ద, 735 mg/L 20 °C వద్ద
ద్రావణీయత ఎసిటోన్‌లో బాగా కరుగుతుంది, ఈథర్, ఇథనాల్‌లలో కరుగుతుంది
ఆవిరి పీడనం 2.4 atm (20 °C)
వక్రీభవన సూచిక ( n D ) 1.4292
స్నిగ్ధత 0.25 c P 0 °C వద్ద
ప్రమాదాలు
వృత్తిపరమైన భద్రత మరియు ఆరోగ్యం (OHS/OSH):
ప్రధాన ప్రమాదాలు మండే స్వభావం, చికాకు కలిగించేది, క్యాన్సర్ కారకం
GHS లేబులింగ్ :
పిక్టోగ్రామ్‌లు ‹ దిగువ టెంప్లేట్ ( GHS ఫ్లేమ్ ) GHS పిక్టోగ్రామ్‌తో విలీనం చేయడానికి పరిశీలించబడుతోంది. ఏకాభిప్రాయాన్ని చేరుకోవడానికి చర్చల కోసం టెంప్లేట్‌లను చూడండి. › ‹ దిగువ టెంప్లేట్ ( GHS హెల్త్ హజార్డ్ ) GHS పిక్టోగ్రామ్‌తో విలీనం చేయడానికి పరిశీలించబడుతోంది. ఏకాభిప్రాయాన్ని చేరుకోవడానికి చర్చల కోసం టెంప్లేట్‌లను చూడండి. ›
సిగ్నల్ పదం ప్రమాదం
ప్రమాద ప్రకటనలు H220 , H340 , H350
జాగ్రత్త ప్రకటనలు P202 , P210 , P280 , P308+P313 , P377 , P381 , P403
NFPA 704 (ఫైర్ డైమండ్) 3 4 2
ఫ్లాష్ పాయింట్ −85 °C (−121 °F; 188 K) ద్రవ ఫ్లాష్ పాయింట్
స్వయం-జ్వలన ఉష్ణోగ్రత 414 °C (777 °F; 687 K)
పేలుడు పరిమితులు 2–12%
ప్రాణాంతక మోతాదు లేదా గాఢత (LD, LC):
LD 50 ( మధ్యస్థ మోతాదు ) 548 mg/kg (ఎలుక, నోటి ద్వారా)
LC 50 ( మధ్యస్థ గాఢత ) 115,111 ppm (మౌస్) 122,000 ppm (మౌస్, 2 గంటలు) 126,667 ppm (ఎలుక, 4 గంటలు) 130,000 ppm (ఎలుక, 4 గంటలు)
LC Lo ( అత్యల్ప ప్రచురించబడినది ) 250,000 ppm (కుందేలు, 30 నిమిషాలు)
NIOSH (US ఆరోగ్య బహిర్గత పరిమితులు):
PEL (అనుమతించదగినది) TWA 1 ppm ST 5 ppm
REL (సిఫార్సు చేయబడినది) సంభావ్య వృత్తిపరమైన క్యాన్సర్ కారకం
IDLH (తక్షణ ప్రమాదం) 2000 ppm
సేఫ్టీ డేటా షీట్ (SDS) ECSC 0017
సంబంధిత సమ్మేళనాలు
సంబంధిత ఆల్కీన్లు మరియు డైన్లు ఐసోప్రీన్, క్లోరోప్రీన్
సంబంధిత సమ్మేళనాలు బ్యూటేన్
అనుబంధ డేటా పేజీ
బ్యూటాడైన్ (డేటా పేజీ)
పేర్కొన్నవి తప్ప, డేటా ప్రామాణిక స్థితిలో (25 °C [77 °F], 100 kPa వద్ద) పదార్థాల కోసం ఇవ్వబడింది. Y ధృవీకరించండి ( ఇది ఏమిటి ?) ఇన్ఫోబాక్స్ సూచనలు

1,3-బ్యూటాడైన్ (IPA: /ˌbjuːtəˈdaɪiːn/)[1] అనేది CH2=CH−CH=CH2 ఫార్ములా కలిగిన ఒక సేంద్రీయ సమ్మేళనం. ఇది రంగులేని వాయువు, ఇది సులభంగా ద్రవంగా మారుతుంది. ఇది సింథటిక్ రబ్బరు తయారీకి పారిశ్రామికంగా ముఖ్యమైన పూర్వగామి (precursor).[2] ఈ అణువును రెండు వినైల్ గ్రూపుల కలయికగా చూడవచ్చు. ఇది అత్యంత సరళమైన కాన్జుగేటెడ్ డైన్.

బ్యూటాడైన్ వాతావరణంలో రసాయన క్షీణతకు గురవుతుంది, అయినప్పటికీ మోటారు వాహనాల నుండి వెలువడే ఉద్గారాల కారణంగా పట్టణ మరియు శివారు ప్రాంతాల గాలిలో ఇది తక్కువ స్థాయిలో కనిపిస్తుంది.[3]

బ్యూటాడైన్ అనే పేరు ఐసోమర్ అయిన 1,2-బ్యూటాడైన్ను కూడా సూచించవచ్చు, ఇది H2C=C=CH−CH3 నిర్మాణంతో కూడిన ఒక అలీన్ (ఒక క్యూములేటెడ్ డైన్), దీనికి పారిశ్రామిక ప్రాముఖ్యత లేదు.

చరిత్ర

1863లో, ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఇ. కావెంటౌ అమైల్ ఆల్కహాల్ యొక్క పైరోలిసిస్ నుండి బ్యూటాడైన్‌ను వేరు చేశారు.[4] ఈ హైడ్రోకార్బన్ను 1886లో, హెన్రీ ఎడ్వర్డ్ ఆర్మ్‌స్ట్రాంగ్ పెట్రోలియం యొక్క పైరోలిసిస్ ఉత్పత్తుల నుండి వేరు చేసిన తర్వాత బ్యూటాడైన్‌గా గుర్తించారు.[5] 1910లో, రష్యన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త సెర్గీ లెబెదేవ్ బ్యూటాడైన్‌ను పాలిమరైజ్ చేసి రబ్బరు వంటి లక్షణాలున్న పదార్థాన్ని పొందారు. అయితే, ఈ పాలిమర్ చాలా మెత్తగా ఉండటంతో, అనేక అనువర్తనాల్లో, ముఖ్యంగా ఆటోమొబైల్ టైర్లలో సహజ రబ్బరుకు ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగపడలేదు.

బ్యూటాడైన్ పరిశ్రమ రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం ముందు సంవత్సరాల్లో ప్రారంభమైంది. యుద్ధం జరిగితే, బ్రిటిష్ సామ్రాజ్యం నియంత్రణలో ఉన్న రబ్బరు తోటల నుండి తాము దూరమవుతామని గ్రహించిన అనేక దేశాలు, సహజ రబ్బరుపై తమ ఆధారపడటాన్ని తగ్గించుకోవాలని ప్రయత్నించాయి.[6] 1929లో, జర్మనీలోని IG ఫార్బెన్ కోసం పనిచేస్తున్న ఎడ్వర్డ్ షంకర్ మరియు వాల్టర్ బాక్, ఆటోమొబైల్ టైర్లలో ఉపయోగించగల స్టైరీన్ మరియు బ్యూటాడైన్ కోపాలిమర్‌ను తయారు చేశారు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉత్పత్తి వేగంగా పెరిగింది, సోవియట్ యూనియన్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ధాన్యపు ఆల్కహాల్ నుండి, జర్మనీలో బొగ్గు నుండి తయారైన ఎసిటిలీన్ నుండి బ్యూటాడైన్ ఉత్పత్తి చేయబడింది.

ఉత్పత్తి

2020లో, 14.2 మిలియన్ టన్నుల ఉత్పత్తి జరిగినట్లు అంచనా వేయబడింది.[7]

C4 హైడ్రోకార్బన్ల నుండి వెలికితీత

యునైటెడ్ స్టేట్స్, పశ్చిమ ఐరోపా మరియు జపాన్‌లో, ఇథిలీన్ మరియు ఇతర ఆల్కీన్ల ఉత్పత్తికి ఉపయోగించే స్టీమ్ క్రాకింగ్ ప్రక్రియలో బ్యూటాడైన్ ఉపఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ఆవిరితో కలిపి చాలా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (తరచుగా 900 °C కంటే ఎక్కువ) వేడి చేసినప్పుడు, అలిఫాటిక్ హైడ్రోకార్బన్లు బ్యూటాడైన్‌తో సహా అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్ల సంక్లిష్ట మిశ్రమాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి హైడ్రోజన్‌ను విడుదల చేస్తాయి. ఉత్పత్తి చేయబడిన బ్యూటాడైన్ పరిమాణం ఫీడ్‌గా ఉపయోగించే హైడ్రోకార్బన్లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈథేన్ వంటి తేలికపాటి ఫీడ్‌లు క్రాక్ చేసినప్పుడు ప్రధానంగా ఇథిలీన్ను ఇస్తాయి, అయితే భారీ ఫీడ్‌లు భారీ ఒలేఫిన్లు, బ్యూటాడైన్ మరియు ఆరోమాటిక్ హైడ్రోకార్బన్ల ఏర్పాటుకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.

బ్యూటాడైన్ సాధారణంగా స్టీమ్ క్రాకింగ్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఇతర నాలుగు-కార్బన్ హైడ్రోకార్బన్ల నుండి ఎక్స్‌ట్రాక్టివ్ డిస్టిలేషన్ ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది, దీని కోసం ఎసిటోనైట్రైల్, N-మిథైల్-2-పైరోలిడోన్, ఫర్ఫ్యూరల్ లేదా డైమిథైల్ ఫార్మామైడ్ వంటి పోలార్ అప్రోటిక్ ద్రావణిని ఉపయోగిస్తారు, దీని నుండి అది స్వేదనం (distillation) ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది.[8]

n-బ్యూటేన్ యొక్క డీహైడ్రోజనేషన్ నుండి

బ్యూటాడైన్‌ను సాధారణ బ్యూటేన్ (n-బ్యూటేన్) యొక్క ఉత్ప్రేరక డీహైడ్రోజనేషన్ ద్వారా కూడా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. అటువంటి మొదటి యుద్ధానంతర వాణిజ్య ప్లాంట్, సంవత్సరానికి 65,000 టన్నుల బ్యూటాడైన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తూ, 1957లో టెక్సాస్‌లోని హ్యూస్టన్లో కార్యకలాపాలను ప్రారంభించింది.[9] అంతకుముందు, 1940లలో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ ప్రభుత్వంలో భాగమైన రబ్బర్ రిజర్వ్ కంపెనీ, యునైటెడ్ స్టేట్స్ సింథటిక్ రబ్బర్ ప్రోగ్రామ్‌లో భాగంగా యుద్ధ ప్రయత్నాల కోసం సింథటిక్ రబ్బరును ఉత్పత్తి చేయడానికి టెక్సాస్‌లోని బోర్గర్, ఓహియోలోని టోలెడో మరియు కాలిఫోర్నియాలోని ఎల్ సెగుండోలలో అనేక ప్లాంట్లను నిర్మించింది.[10] మొత్తం సామర్థ్యం 68 KMTA (సంవత్సరానికి కిలో మెట్రిక్ టన్నులు).

నేడు, n-బ్యూటేన్ నుండి బ్యూటాడైన్ వాణిజ్యపరంగా హౌడ్రీ కాటాడైన్ ప్రక్రియను ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, ఇది రెండవ ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో అభివృద్ధి చేయబడింది. ఇందులో బ్యూటేన్‌ను అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అల్యూమినా మరియు క్రోమియాపై శుద్ధి చేయడం జరుగుతుంది.

ఇథనాల్ నుండి

దక్షిణ అమెరికా, తూర్పు ఐరోపా, చైనా మరియు భారతదేశంతో సహా ప్రపంచంలోని ఇతర ప్రాంతాలలో, బ్యూటాడైన్ ఇథనాల్ నుండి కూడా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. పెద్ద మొత్తంలో బ్యూటాడైన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి స్టీమ్ క్రాకింగ్‌తో పోటీ పడలేకపోయినప్పటికీ, తక్కువ మూలధన వ్యయాల కారణంగా ఇథనాల్ నుండి ఉత్పత్తి చేయడం చిన్న-సామర్థ్య ప్లాంట్లకు ఆచరణీయమైన ఎంపికగా మారింది. రెండు ప్రక్రియలు వాడుకలో ఉన్నాయి.

సెర్గీ లెబెదేవ్ అభివృద్ధి చేసిన ఏక-దశ ప్రక్రియలో, ఇథనాల్ 400–450 °C వద్ద వివిధ రకాల మెటల్ ఆక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకాలపై బ్యూటాడైన్, హైడ్రోజన్ మరియు నీరుగా మార్చబడుతుంది:[11]

ఈ ప్రక్రియ రెండవ ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో మరియు తర్వాత సోవియట్ యూనియన్ యొక్క సింథటిక్ రబ్బరు పరిశ్రమకు పునాదిగా ఉంది, మరియు ఇది 1970ల చివరి వరకు రష్యా మరియు తూర్పు ఐరోపాలోని ఇతర ప్రాంతాలలో పరిమిత వినియోగంలో ఉంది. అదే సమయంలో బ్రెజిల్‌లో ఈ రకమైన తయారీ రద్దు చేయబడింది. 2017 నాటికి, ఇథనాల్ నుండి పారిశ్రామికంగా బ్యూటాడైన్ ఉత్పత్తి చేయబడలేదు.

మరో, రెండు-దశల ప్రక్రియలో, రష్యన్ వలస రసాయన శాస్త్రవేత్త ఇవాన్ ఆస్ట్రోమిలెన్స్కీ అభివృద్ధి చేసిన దానిలో, ఇథనాల్ ఆక్సీకరణం చెంది ఎసిటాల్డిహైడ్గా మారుతుంది, ఇది 325–350 °C వద్ద టాంటాలమ్-ప్రమోటెడ్ పోరస్ సిలికా ఉత్ప్రేరకంపై అదనపు ఇథనాల్‌తో చర్య జరిపి బ్యూటాడైన్‌ను ఇస్తుంది:[11]

ఈ ప్రక్రియ రెండవ ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో "గవర్నమెంట్ రబ్బరు"ను ఉత్పత్తి చేయడానికి యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఉపయోగించిన మూడు ప్రక్రియలలో ఒకటి, అయితే ఇది పెద్ద మొత్తాలకు బ్యూటేన్ లేదా బ్యూటీన్ మార్గాల కంటే తక్కువ ఆర్థికంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, సంవత్సరానికి 200,000 టన్నుల మొత్తం సామర్థ్యంతో మూడు ప్లాంట్లు యు.ఎస్.లో (ఇన్స్టిట్యూట్, వెస్ట్ వర్జీనియా, లూయిస్‌విల్లే, కెంటుకీ మరియు కోబుటా, పెన్సిల్వేనియా) నిర్మించబడ్డాయి, 1943లో ప్రారంభమయ్యాయి, లూయిస్‌విల్లే ప్లాంట్ మొదట అనుబంధ కాల్షియం కార్బైడ్ ప్లాంట్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎసిటిలీన్ నుండి బ్యూటాడైన్‌ను సృష్టించింది. ఈ ప్రక్రియ నేడు చైనా మరియు భారతదేశంలో వాడుకలో ఉంది.

బ్యూటీన్ల నుండి

1,3-బ్యూటాడైన్‌ను సాధారణ బ్యూటీన్ల యొక్క ఉత్ప్రేరక డీహైడ్రోజనేషన్ ద్వారా కూడా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఈ పద్ధతిని రెండవ ప్రపంచ యుద్ధ సమయంలో యు.ఎస్. సింథటిక్ రబ్బర్ ప్రోగ్రామ్ (USSRP) కూడా ఉపయోగించింది. ఈ ప్రక్రియ ఆల్కహాల్ లేదా n-బ్యూటేన్ మార్గం కంటే చాలా ఆర్థికంగా ఉంది, కానీ అందుబాటులో ఉన్న బ్యూటీన్ అణువుల కోసం ఏవియేషన్ గ్యాసోలిన్తో పోటీ పడింది (ఉత్ప్రేరక క్రాకింగ్ కారణంగా బ్యూటీన్లు పుష్కలంగా ఉన్నాయి). USSRP బాటన్ రూజ్, లూసియానా మరియు లేక్ చార్లెస్, లూసియానా; హ్యూస్టన్, బేటౌన్, టెక్సాస్ మరియు పోర్ట్ నెచెస్, టెక్సాస్; మరియు టోరెన్స్, కాలిఫోర్నియాలో అనేక ప్లాంట్లను నిర్మించింది.[10] మొత్తం వార్షిక ఉత్పత్తి 275 KMTA.

1960లలో, "పెట్రో-టెక్స్" అని పిలువబడే హ్యూస్టన్ కంపెనీ, యాజమాన్య ఉత్ప్రేరకాన్ని ఉపయోగించి ఆక్సిడేటివ్ డీహైడ్రోజనేషన్ ద్వారా సాధారణ బ్యూటీన్ల నుండి బ్యూటాడైన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియను పేటెంట్ పొందింది. ఈ సాంకేతికత వాణిజ్యపరంగా ఆచరించబడుతుందో లేదో అస్పష్టంగా ఉంది.[12]

రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తర్వాత, బ్యూటీన్ల నుండి ఉత్పత్తి USSRలో ప్రధాన రకమైన ఉత్పత్తిగా మారింది.

ప్రయోగశాల వినియోగం కోసం

1,3-బ్యూటాడైన్ వాయువు కావడం వల్ల ప్రయోగశాల వినియోగానికి అసౌకర్యంగా ఉంటుంది. వాయువు కాని పూర్వగాముల నుండి దాని ఉత్పత్తి కోసం ప్రయోగశాల పద్ధతులు ఆప్టిమైజ్ చేయబడ్డాయి. దీనిని సైక్లోహెక్సేన్ యొక్క రెట్రో-డీల్స్-ఆల్డర్ చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.[13] సల్ఫోలీన్ ప్రయోగశాలలో 1,3-బ్యూటాడైన్ కోసం ఒక అనుకూలమైన ఘన నిల్వ చేయదగిన మూలం. ఇది వేడి చేసినప్పుడు డైన్ మరియు సల్ఫర్ డయాక్సైడ్ను విడుదల చేస్తుంది.

ఉపయోగాలు

చాలా వరకు బ్యూటాడైన్ (తయారు చేయబడిన 1,3-బ్యూటాడైన్‌లో 75%[2]) టైర్లు మరియు అనేక వినియోగదారు వస్తువుల భాగాల తయారీకి సింథటిక్ రబ్బర్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

బ్యూటాడైన్‌ను సింథటిక్ రబ్బర్లుగా మార్చడాన్ని పాలిమరైజేషన్ అంటారు, ఇది చిన్న అణువులు (మోనోమర్లు) పెద్ద వాటిని (పాలిమర్లు) తయారు చేయడానికి అనుసంధానించబడే ప్రక్రియ. బ్యూటాడైన్ యొక్క కేవలం పాలిమరైజేషన్ పాలీబ్యూటాడైన్ను ఇస్తుంది, ఇది చాలా మెత్తని, దాదాపు ద్రవ పదార్థం. బ్యూటాడైన్ మరియు ఇతర మోనోమర్ల పాలిమరైజేషన్ విలువైన కోపాలిమర్లను ఇస్తుంది. బ్యూటాడైన్ మరియు స్టైరీన్ మరియు/లేదా ఎక్రిలోనిట్రైల్ యొక్క పాలిమరైజేషన్, ఉదాహరణకు ఎక్రిలోనిట్రైల్ బ్యూటాడైన్ స్టైరీన్ (ABS), నైట్రైల్-బ్యూటాడైన్ (NBR), స్టైరీన్-బ్యూటాడైన్ (SBR) మరియు పాలీబ్యూటాడైన్ ఎక్రిలోనిట్రైల్ (PBAN). ఈ కోపాలిమర్లు వాటి తయారీలో ఉపయోగించే మోనోమర్ల నిష్పత్తిని బట్టి గట్టిగా మరియు/లేదా సాగే గుణం కలిగి ఉంటాయి. SBR అనేది ఆటోమొబైల్ టైర్ల ఉత్పత్తికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పదార్థం. ఇతర సింథటిక్ రబ్బర్లకు పూర్వగాములు బ్యూటాడైన్ నుండి తయారు చేయబడతాయి. ఒకటి క్లోరోప్రీన్.

బ్యూటాడైన్-ఆధారిత పాలిమర్లు, ముఖ్యంగా పాలీబ్యూటాడైన్ ఎక్రిలోనిట్రైల్ (PBAN) మరియు హైడ్రాక్సిల్-టెర్మినేటెడ్ పాలీబ్యూటాడైన్ (HTPB) అమ్మోనియం పెర్క్లోరేట్ కాంపోజిట్ ప్రొపెల్లెంట్ (APCP) సాలిడ్ రాకెట్ మోటార్ల కోసం బైండర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. టైటాన్ III, స్పేస్ షటిల్ మరియు స్పేస్ లాంచ్ సిస్టమ్ వంటి పెద్ద అమెరికన్ సాలిడ్ రాకెట్ మోటార్లు PBANని ఉపయోగించాయి, అయితే కొన్ని ఇతర దేశాలు (ఉదాహరణకు జపాన్ M-5 రాకెట్లో మరియు భారతదేశం PSLVలో) HTPBని ఉపయోగిస్తాయి. అమెచ్యూర్ రాకెటీర్లు HTPBని దాని తక్కువ క్యూరింగ్ ఉష్ణోగ్రత మరియు పొగలు కారణంగా, చాలా ఎక్కువ ఖర్చు ఉన్నప్పటికీ ఉపయోగిస్తారు.[14]

తక్కువ మొత్తంలో బ్యూటాడైన్ అడిపోనిట్రైల్ను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది కొన్ని నైలాన్లకు పూర్వగామి. బ్యూటాడైన్‌ను అడిపోనిట్రైల్‌గా మార్చడంలో బ్యూటాడైన్‌లోని ప్రతి డబుల్ బాండ్‌కు హైడ్రోజన్ సైనైడ్ను జోడించడం ఉంటుంది. ఈ ప్రక్రియను హైడ్రోసైనైజేషన్ అంటారు.

బ్యూటాడైన్ సల్ఫోలేన్ ద్రావణిని తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

బ్యూటాడైన్ సైక్లోఆల్కేన్లు మరియు సైక్లోఆల్కీన్లు సంశ్లేషణలో కూడా ఉపయోగపడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది డీల్స్-ఆల్డర్ చర్యల ద్వారా డబుల్ మరియు ట్రిపుల్ కార్బన్-కార్బన్ బాండ్‌లతో చర్య జరుపుతుంది. అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఇటువంటి చర్యలలో బ్యూటాడైన్ యొక్క ఒకటి లేదా రెండు ఇతర అణువులతో బ్యూటాడైన్ చర్యలు ఉంటాయి, అనగా వరుసగా డైమెరైజేషన్ మరియు ట్రైమెరైజేషన్. డైమెరైజేషన్ ద్వారా బ్యూటాడైన్ 4-వినైల్సైక్లోహెక్సేన్ మరియు సైక్లోఆక్టాడైన్గా మార్చబడుతుంది. వాస్తవానికి, బ్యూటాడైన్ నిల్వ చేయబడినప్పుడు పేరుకుపోయే సాధారణ మలినం వినైల్సైక్లోహెక్సేన్. ట్రైమెరైజేషన్ ద్వారా, బ్యూటాడైన్ సైక్లోడోడెకాట్రియన్గా మార్చబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలలో కొన్ని నికెల్- లేదా టైటానియం-కలిగిన ఉత్ప్రేరకాలను ఉపయోగిస్తాయి.[15]

బ్యూటాడైన్ మిథనాల్తో పల్లాడియం-ఉత్ప్రేరక టెలోమెరైజేషన్ ద్వారా 1-ఆక్టీన్కు పూర్వగామి. ఈ చర్య 1-మిథాక్సీ-2,7-ఆక్టాడైన్‌ను మధ్యంతరంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.[7]

నిర్మాణం, అనుగుణ్యత మరియు స్థిరత్వం

1,3-బ్యూటాడైన్ యొక్క అత్యంత స్థిరమైన కన్ఫార్మర్ s-ట్రాన్స్ కన్ఫార్మేషన్, ఇందులో అణువు సమతలంగా ఉంటుంది, రెండు జతల డబుల్ బాండ్లు వ్యతిరేక దిశలను ఎదుర్కొంటాయి. ఈ కన్ఫార్మేషన్ అత్యంత స్థిరమైనది ఎందుకంటే డబుల్ బాండ్ల మధ్య ఆర్బిటల్ ఓవర్‌ల్యాప్ గరిష్టీకరించబడుతుంది, ఇది గరిష్ట కాన్జుగేషన్‌ను అనుమతిస్తుంది, అదే సమయంలో స్టెరిక్ ఎఫెక్ట్స్ తగ్గించబడతాయి. సాంప్రదాయకంగా, s-ట్రాన్స్ కన్ఫార్మేషన్ 180° యొక్క C2-C3 డైహెడ్రల్ యాంగిల్ కలిగి ఉంటుందని పరిగణించబడుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, s-సిస్ కన్ఫార్మేషన్, ఇందులో డైహెడ్రల్ యాంగిల్ 0° ఉంటుంది, డబుల్ బాండ్ల జత ఒకే దిశలో ఉండటం వల్ల స్టెరిక్ అడ్డంకి కారణంగా శక్తిలో సుమారు 16.5 kJ/mol (3.9 kcal/mol) ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ జ్యామితి స్థానిక శక్తి గరిష్టం, కాబట్టి s-ట్రాన్స్ జ్యామితికి భిన్నంగా, ఇది కన్ఫార్మర్ కాదు. గౌచే జ్యామితి, ఇందులో s-సిస్ జ్యామితి యొక్క డబుల్ బాండ్లు సుమారు 38° డైహెడ్రల్ యాంగిల్‌ను ఇవ్వడానికి మెలితిప్పబడతాయి, ఇది రెండవ కన్ఫార్మర్, ఇది s-ట్రాన్స్ కన్ఫార్మర్ కంటే శక్తిలో సుమారు 12.0 kJ/mol (2.9 kcal/mol) ఎక్కువగా ఉంటుంది. మొత్తంమీద, రెండు కన్ఫార్మర్ల మధ్య ఐసోమెరైజేషన్ కోసం 24.8 kJ/mol (5.9 kcal/mol) అడ్డంకి ఉంది.[16] ఈ పెరిగిన భ్రమణ అడ్డంకి మరియు సమీప-సమతల జ్యామితి కోసం బలమైన మొత్తం ప్రాధాన్యత డీలోకలైజ్డ్ π వ్యవస్థకు మరియు C–C సింగిల్ బాండ్‌లో పాక్షిక డబుల్ బాండ్ స్వభావానికి సాక్ష్యం, ఇది రెసొనెన్స్ సిద్ధాంతంతో ఏకీభవిస్తుంది.

s-సిస్ కన్ఫార్మేషన్ యొక్క అధిక శక్తి ఉన్నప్పటికీ, 1,3-బ్యూటాడైన్ డీల్స్-ఆల్డర్ చర్య వంటి కన్సర్టెడ్ సైక్లోఅడిషన్ చర్యలలో నాలుగు-ఎలక్ట్రాన్ భాగస్వామిగా పాల్గొనే ముందు ఈ కన్ఫార్మేషన్‌ను (లేదా చాలా సారూప్యమైన దానిని) తీసుకోవాలి.

అదేవిధంగా, ఒక మిశ్రమ ప్రయోగాత్మక మరియు గణన అధ్యయనం s-ట్రాన్స్-బ్యూటాడైన్ యొక్క డబుల్ బాండ్ 133.8 pm పొడవును కలిగి ఉందని, ఇథిలీన్ కోసం 133.0 pm పొడవును కలిగి ఉందని కనుగొంది. ఇది దిగువ చూపిన రెసొనెన్స్ నిర్మాణాల ద్వారా చిత్రీకరించబడినట్లుగా, డీలోకలైజేషన్ ద్వారా బలహీనపడిన మరియు పొడిగించబడిన π-బాండ్కు సాక్ష్యంగా తీసుకోబడింది.[17]

1,3-బ్యూటాడైన్ యొక్క మాలిక్యులర్ ఆర్బిటల్ల గుణాత్మక చిత్రం హుకెల్ సిద్ధాంతాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా సులభంగా పొందబడుతుంది. (హుకెల్ సిద్ధాంతంపై వ్యాసం బ్యూటాడైన్ ఆర్బిటల్స్ కోసం ఉత్పన్నాన్ని ఇస్తుంది.)

1,3-బ్యూటాడైన్ థర్మోడైనమిక్‌గా కూడా స్థిరీకరించబడింది. మోనోసబ్‌స్టిట్యూటెడ్ డబుల్ బాండ్ హైడ్రోజనేషన్ తర్వాత సుమారు 30.3 kcal/mol వేడిని విడుదల చేస్తుంది, 1,3-బ్యూటాడైన్ రెండు వేర్వేరు డబుల్ బాండ్ల కోసం ఆశించిన ఈ శక్తి (60.6 kcal/mol) కంటే కొంచెం తక్కువ (57.1 kcal/mol) విడుదల చేస్తుంది. అంటే 3.5 kcal/mol స్థిరీకరణ శక్తి.[18] అదేవిధంగా, 1,4-పెంటాడైన్ యొక్క టెర్మినల్ డబుల్ బాండ్ యొక్క హైడ్రోజనేషన్ 30.1 kcal/mol వేడిని విడుదల చేస్తుంది, అయితే కాన్జుగేటెడ్ (E)-1,3-పెంటాడైన్ యొక్క టెర్మినల్ డబుల్ బాండ్ యొక్క హైడ్రోజనేషన్ కేవలం 26.5 kcal/mol మాత్రమే విడుదల చేస్తుంది, ఇది స్థిరీకరణ శక్తి కోసం 3.6 kcal/mol యొక్క చాలా సారూప్య విలువను సూచిస్తుంది.[19] హైడ్రోజనేషన్ యొక్క ఈ వేడిలో ~3.5 kcal/mol వ్యత్యాసాన్ని కాన్జుగేటెడ్ డైన్ యొక్క రెసొనెన్స్ శక్తిగా తీసుకోవచ్చు.

చర్యలు

[20] పారిశ్రామిక ఉపయోగాలు బ్యూటాడైన్ పాలిమరైజ్ అయ్యే ధోరణిని వివరిస్తాయి. 1,4-అడిషన్ చర్యలకు దాని గ్రహణశీలత దాని హైడ్రోసైనైజేషన్ ద్వారా వివరించబడింది. అనేక డైన్ల వలె, ఇది అల్లైల్ కాంప్లెక్స్‌ల ద్వారా కొనసాగే Pd-ఉత్ప్రేరక చర్యలకు లోనవుతుంది.[21] ఇది డీల్స్-ఆల్డర్ చర్యలలో భాగస్వామి, ఉదాహరణకు టెట్రాహైడ్రోఫ్తాలిక్ అన్హైడ్రైడ్ ఇవ్వడానికి మేలిక్ అన్హైడ్రైడ్తో.[22]

ఇతర డైన్ల వలె, బ్యూటాడైన్ తక్కువ-వాలెంట్ మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లకు లిగాండ్, ఉదాహరణకు Fe(బ్యూటాడైన్)(CO)3 మరియు Mo(బ్యూటాడైన్)3 ఉత్పన్నాలు.

పర్యావరణ ఆరోగ్యం మరియు భద్రత

[2] బ్యూటాడైన్ తక్కువ తీవ్రమైన విషపూరితం కలిగి ఉంటుంది. ఎలుకలు మరియు మౌస్ ద్వారా పీల్చడం కోసం LC50 12.5–11.5 vol%.

దీర్ఘకాలిక బహిర్గతం హృదయ సంబంధ వ్యాధులతో సంబంధం కలిగి ఉంది. ఇది లుకేమియాతో స్థిరమైన సంబంధాన్ని కలిగి ఉంది, అలాగే ఇతర క్యాన్సర్లతో గణనీయమైన సంబంధాన్ని కలిగి ఉంది.[23]

IARC 1,3-బ్యూటాడైన్‌ను గ్రూప్ 1 క్యాన్సర్ కారకం ('మానవులకు క్యాన్సర్ కారకం')గా పేర్కొంది,[24] మరియు ఏజెన్సీ ఫర్ టాక్సిక్ సబ్‌స్టాన్సెస్ డిసీజ్ రిజిస్ట్రీ మరియు US EPA కూడా ఈ రసాయనాన్ని క్యాన్సర్ కారకంగా జాబితా చేశాయి.[25][26] అమెరికన్ కాన్ఫరెన్స్ ఆఫ్ గవర్నమెంటల్ ఇండస్ట్రియల్ హైజీనిస్ట్స్ (ACGIH) ఈ రసాయనాన్ని అనుమానిత క్యాన్సర్ కారకంగా జాబితా చేసింది.[26] నేచురల్ రిసోర్సెస్ డిఫెన్స్ కౌన్సిల్ (NRDC) ఈ రసాయనంతో సంబంధం కలిగి ఉన్నట్లు అనుమానించబడే కొన్ని వ్యాధి క్లస్టర్లును జాబితా చేసింది.[27] కొంతమంది పరిశోధకులు ఇది సిగరెట్ పొగలో అత్యంత శక్తివంతమైన క్యాన్సర్ కారకమని, రన్నర్ అప్ ఎక్రిలోనిట్రైల్ కంటే రెండు రెట్లు శక్తివంతమైనదని నిర్ధారించారు.[28]

1,3-బ్యూటాడైన్ కూడా అనుమానిత మానవ టెరాటోజెన్.[29][30][31] సుదీర్ఘమైన మరియు అధిక బహిర్గతం మానవ శరీరంలోని అనేక ప్రాంతాలను ప్రభావితం చేయవచ్చు; రక్తం, మెదడు, కన్ను, గుండె, మూత్రపిండం, ఊపిరితిత్తులు, ముక్కు మరియు గొంతు అన్నీ అధిక 1,3-బ్యూటాడైన్ ఉనికికి స్పందించినట్లు చూపబడ్డాయి.[32] జంతువుల డేటా ప్రకారం, రసాయనానికి గురైనప్పుడు పురుషుల కంటే మహిళలకు బ్యూటాడైన్ యొక్క క్యాన్సర్ కారక ప్రభావాలకు ఎక్కువ సున్నితత్వం ఉంటుందని సూచిస్తున్నాయి. ఇది యాంటీఈస్ట్రోజెన్ ప్రభావాల వల్ల కావచ్చు. ఈ డేటా బ్యూటాడైన్‌కు మానవ బహిర్గతం వల్ల కలిగే ప్రమాదాల గురించి ముఖ్యమైన చిక్కులను వెల్లడిస్తున్నప్పటికీ, నిర్ణయాత్మక ప్రమాద అంచనాలను రూపొందించడానికి మరింత డేటా అవసరం. ఎలుకలలో సంభవించే బ్యూటాడైన్ యొక్క పునరుత్పత్తి మరియు అభివృద్ధి ప్రభావాల కోసం మానవ డేటా లేకపోవడం కూడా ఉంది, కానీ జంతు అధ్యయనాలు గర్భధారణ సమయంలో బ్యూటాడైన్ పీల్చడం వల్ల పుట్టుకతో వచ్చే లోపాల సంఖ్య పెరుగుతుందని చూపించాయి, మరియు మానవులు జంతువుల మాదిరిగానే హార్మోన్ వ్యవస్థలను కలిగి ఉంటారు.[33]

1,3-బ్యూటాడైన్ అనేది ఓజోన్ను సులభంగా ఏర్పరిచే సామర్థ్యం కారణంగా అత్యంత చురుకైన అస్థిర కర్బన సమ్మేళనం (HRVOC)గా గుర్తించబడింది. అందువల్ల, ఈ రసాయన ఉద్గారాలు TCEQ ద్వారా హ్యూస్టన్-బ్రాజోరియా-గాల్వెస్టన్ ఓజోన్ నాన్-అటైన్‌మెంట్ ఏరియాలోని కొన్ని ప్రాంతాలలో కఠినంగా నియంత్రించబడతాయి.[34]

డేటా షీట్

ధర్మాలు
ఫేజ్ ప్రవర్తన
ట్రిపుల్ పాయింట్ 164.2 K (−109.0 °C)

? బార్

క్రిటికల్ పాయింట్ 425 K (152 °C)

43.2 బార్

నిర్మాణం
సౌష్టవ సమూహం C2h
వాయు ధర్మాలు
ΔfH0 110.2 kJ/mol
Cp 79.5 J/mol·K
ద్రవ ధర్మాలు
ΔfH0 90.5 kJ/mol
S0 199.0 J/mol·K
Cp 123.6 J/mol·K
ద్రవ సాంద్రత 0.64 ×103 kg/m3

ఇవి కూడా చూడండి

సూచనలు

  1. ↑ BUTADIENE | Meaning & Definition for UK English. Lexico.com.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 PubChem. 1,3-Butadiene. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. ↑ 1,3-Butadiene. US Environmental Protection Agency US EPA.
  4. ↑ Caventou, E.. (1863). Ueber eine mit dem zweifach-gebromten Brombutylen isomere Verbindung und über die bromhaltigen Derivate des Brombutylens. Justus Liebigs Annalen der Chemie. 127 93–97. doi:10.1002/jlac.18631270112.
  5. ↑ (1886). The decomposition and genesis of hydrocarbons at high temperatures. I. The products of the manufacture of gas from petroleum. J. Chem. Soc.. 49 74–93. doi:10.1039/CT8864900074.
  6. ↑ Simple Things Won't Save the Earth, J. Robert Hunter
  7. ↑ 7.0 7.1 (2023). "Industrially applied and relevant transformations of 1,3-butadiene using homogeneous catalysts". Industrial Chemistry & Materials. 1 (2) 155–174. doi:10.1039/D3IM00009E.
  8. ↑ Sun, H.P. Wristers, J.P. (1992). Butadiene. In J.I. Kroschwitz (Ed.), Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed., vol. 4, pp. 663–690. New York: John Wiley & Sons.
  9. ↑ Beychok, M.R. and Brack, W.J., "First Postwar Butadiene Plant", Petroleum Refiner, June 1957.
  10. ↑ 10.0 10.1 Herbert, Vernon. (1985). "Synthetic Rubber: A Project That Had to Succeed". Greenwood Press. ISBN 0-313-24634-3.
  11. ↑ 11.0 11.1 Kirshenbaum, I.. (1978). "Encyclopedia of Chemical Technology". 4 313–337. John Wiley & Sons.
  12. ↑ (November 1978). BUTADIENE VIA OXIDATIVE DEHYDROGENATION. Hydrocarbon Processing. 57 (11) 131–136.
  13. ↑ (1937). "1,3-Butadiene". Org. Synth.. 17 25. doi:10.15227/orgsyn.017.0025.
  14. ↑ Nakka, Richard (2026). Compendium of Amateur Solid Rocket Propellants. https://nakka-rocketry.net/propel.html#Compendium no. 20-22
  15. ↑ 4-Vinylcyclohexene. IARC. ISBN 9789283212607.
  16. ↑ (2009-02-26). "High Level ab Initio Energies and Structures for the Rotamers of 1,3-Butadiene". The Journal of Physical Chemistry A. 113 (8) 1601–1607. doi:10.1021/jp8095709.
  17. ↑ (2006-06-01). "Equilibrium Structures for Butadiene and Ethylene: Compelling Evidence for Π-Electron Delocalization in Butadiene". The Journal of Physical Chemistry A. 110 (23) 7461–7469. doi:10.1021/jp060695b.
  18. ↑ (2007). "Organic chemistry: structure and function". W.H. Freeman. ISBN 978-0716799498.
  19. ↑ Carey, Francis A.. (2002). "Organic chemistry". McGraw-Hill. ISBN 978-0071151498.
  20. ↑ Reiss, Guido J.. (2010). "Redetermination of (η4-s-cis-1,3-butadiene)tricarbonyliron(0)". Acta Crystallographica Section E. 66 (11) m1369. doi:10.1107/S1600536810039218.
  21. ↑ (1989). "1,4-Functionalization of 1,3-Dienes via Palladium-Catalyzed Chloroacetoxylation and Allylic Amination: 1-Acetoxy-4-diethylamino-2-butene and 1-Acetoxy-4-benzylamino-2-butene". Org. Synth.. 67 105. doi:10.15227/orgsyn.067.0105.
  22. ↑ (1950). "cis-Δ4-Tetrahydrophthalic Anhydride". Org. Synth.. 50 93. doi:10.15227/orgsyn.030.0093.
  23. ↑ NPI sheet.
  24. ↑ (2008). "Carcinogenicity of 1,3-butadiene, ethylene oxide, vinyl chloride, vinyl fluoride, and vinyl bromide". The Lancet Oncology. 8 (8) 679–680. doi:10.1016/S1470-2045(07)70235-8.
  25. ↑ 1,3-Butadiene. Toxic Substances Portal.
  26. ↑ 26.0 26.1 1,3-Butadiene: Health Effects. Occupational Safety & Health Administration.
  27. ↑ (May 10, 2011). Disease Clusters Spotlight the Need to Protect People from Toxic Chemicals. NRDC.
  28. ↑ (4 September 2003). "Application of toxicological risk assessment principles to the chemical constituents of cigarette smoke". Institute of Environmental Science and Research. 12 (4) 424–430. doi:10.1136/tc.12.4.424.
  29. ↑ (1990). "Critical assessment of epidemiologic studies on the human carcinogenicity of 1,3-butadiene". Environmental Health Perspectives. 86 143–147. doi:10.1289/ehp.9086143.
  30. ↑ 1,3-Butadiene CAS No. 106-99-0. Report on Carcinogens.
  31. ↑ (1995). Mechanistic data indicate that 1,3-butadiene is a human carcinogen. Carcinogenesis. 16 (2) 157–163. doi:10.1093/carcin/16.2.157.
  32. ↑ Environment Agency - 1,3-Butadiene.
  33. ↑ 1,3-Butadiene. Technology Transfer Network Air Toxics Web Site.
  34. ↑ Controlling HRVOC Emissions. Texas Commission on Environmental Quality.

బాహ్య లింకులు

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Butadiene” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Butadiene ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=బ్యూటాడైన్&oldid=1806"