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鄰苯二甲酸酐
來源:互聯網

鄰苯二甲酸酐,化學式碳八芳烴H4臭氧,簡稱苯酐,是一種重要的化工原料鄰苯二甲酸酐是鄰苯二甲酸分子內脫水形成的環狀酸酐。它是一種白色針狀結晶,不溶于冷水,微溶于熱水和乙醚,溶于乙醇吡啶、苯和二硫化碳等。

鄰苯二甲酸酐是天然橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠和丁橡膠的通用型防焦劑,能防止焦燒,改善操作安全性。鄰苯二甲酸酐是化工中的重要原料,可用于制造增塑劑。它可以與多元醇縮聚生成聚芳沒藥樹,用于油漆工業,也可以與乙二醇和不飽和酸縮聚,生成不飽和聚酯樹脂,可制造絕緣漆和玻璃纖維增強塑料。

鄰苯二甲酸酐的工業制備方法:在五五氧化二釩催化下,由與空氣在350~360℃進行氣相氧化制得,也可用空氣氧化鄰二甲苯制得。

簡介

名稱

溴化鉺:o-Phthalic anhydride

英文別名:2,5-Isobenzofurandione; Phthalic anhydride 99+ %; 2-benzo呋喃1,3-dione; 2,2'-

(oxydicarbonyl)dibenzoic acid

分子式:碳八芳烴H4臭氧

簡稱:PA

物理性質

熔點 131-134 °C(lit.)

沸點 284 °C(lit.)

密度 1,53 g/cm3

蒸氣密度 5.1 (vs air)

蒸氣壓 <0.01 mm Hg ( 20 °C)

閃點 152 °C

儲存條件 Store at RT.

水溶解性 6 g/L (20 oC)

敏感性 Moisture Sensitive

Merck 14,7372

BRN 118515

溶解性:難溶于冷水,易溶于熱水,乙醇乙醚,苯等多數有機溶劑

化學性質

鄰苯二甲酸酐可發生水解、醇解和氨解反應,與芳香烴反應可合成 衍生物。鄰苯二甲酸酐在工業上是在五五氧化二釩催化下,由萘與空氣在350~360℃進行氣相氧化制得,也可用空氣氧化鄰二甲苯制得。鄰苯二甲酸酐可代替鄰苯二甲酸使用,主要與一元醇反應形成酯,例如鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二正辛酯

健康危害

侵入途徑:吸入、食入。

健康危害:本品對眼、鼻、喉和皮膚有刺激作用,這種刺激作用,可因其在濕潤的組織表面水解為鄰苯二甲酸而加重。可造成皮膚灼傷。吸入本品粉塵或蒸氣,引起咳嗽、噴嚏和鼻。對有哮喘史者,可誘發哮喘。

慢性影響:長期反復接觸可引起皮疹和慢性眼刺激。反復接觸對皮膚有致敏作用。可引起慢性支氣管炎和哮喘。

相關資料

毒性:屬低毒類。

急性毒性:LD50:4020mg/kg(大鼠經口)。

刺激性:家兔經眼:119mg,重度刺激。家兔經皮:595mg(24小時),重度刺激。

危險特性:遇高熱、明火或與氧化劑接觸,有引起燃燒的危險。

燃燒(分解)產物:一氧化碳二氧化碳

安全措施

泄漏:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴自給式呼吸器,穿防酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。

小量泄露:避免揚塵,用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器內。

大量泄露:收集回收或運至廢物處理場所處置。

滅火方法

燃燒性:可燃

爆炸下限(%):1.7

爆炸上限(%):10.4

引燃溫度(℃):569

滅火劑:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

滅火注意事項:切勿將水直接射至熔融物,以免引起嚴重的流淌火災或引起劇烈的沸濺。

緊急處理

吸入:迅速脫離現場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

誤食:誤服者用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。

皮膚接觸:立即脫去被污染衣著,用大量流動清水沖洗,至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

歷史

廣泛用于制造增塑劑(鄰苯二甲酸酯)、不飽和聚酯、丙烯酸甲酯等,也是一種重要的染料中間體。

1896年,德國巴登苯胺純堿公司首先提出由萘液相氧化制苯酐的方法。1920年德國馮海登化學公司建立由萘氣相催化氧化制苯酐的生產裝置;但萘來源有限,價格較貴,使苯酐發展受到限制。石油化工的發展提供了大量價廉的鄰二甲苯。以鄰二甲苯為原料生產苯酐,產品的數和原料碳原子數一樣,與萘作原料相比消除了氧化降解,減少氧氣需要量及反應放熱量,因而促使開展鄰二甲苯氧化制苯酐的研究,1945年美國首先實現該法的工業化生產。以后,催化劑的不斷改進以及新的高負荷、高原料空氣比和高產率催化劑的采用,大大提高了經濟效益,現各國均主要采用此法生產苯酐。1985年,世界苯酐產量約為2.9Mt,其中80%左右由鄰二甲苯生產。

制法

鄰二甲苯氧化法

主反應如圖,此外,由副反應還生成苯甲酸馬來酸酐等。該反應為強放熱反應,因此選擇適宜的催化劑(高活性和高選擇性)和移出反應熱以抑制深度氧化反應,是工業過程的關鍵。由此而開發了多種不同的生產方法。

工業生產方法一般是采用以五氧化二釩為主的釩系催化劑(見金屬氧化物催化劑)進行鄰二甲苯的氣相氧化。1974年,開發了高負荷表面涂層的釩系催化劑,催化劑載體是惰性的無孔瓷球、剛玉球和碳化硅球等。選用環狀載體制備催化劑。這種新型催化劑可以減少因內擴散引起的深度氧化反應,從而提高了苯酐的收率、選擇性和催化劑的負荷。反應器多采用列管式固定床。典型工藝過程(見圖)是將過濾后的無塵空氣經壓縮、預熱,與氣化的鄰二甲苯蒸氣混合后進入反應器,在400~460℃下進行氧化反應,進料空速2000~3000h-1,空氣中鄰二甲苯濃度40~60g/m3(標準),反應熱由管外循環的熔鹽帶出。反應產物進入蒸汽發生器,被冷卻的反應氣經進一步冷卻,回收粗苯酐。尾氣經水洗回收馬來酸酐后放空,或用催化燃燒法凈化后再放空。粗苯酐經減壓病精餾由塔頂分離出低沸點的順丁烯二酸酐、甲基順丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料經真空精餾,得到苯酐產品。

萘氧化法

副反應生成萘醌、順丁烯二酸酐等。所用催化劑也是釩系催化劑。工藝過程與鄰二甲苯氧化相似。萘氧化的反應器有列管式固定床和流化床兩種。流化床反應器的反應熱由反應器內的冷卻管移走。流化床催化劑的粒度要求有一適宜的范圍,通常為40~300μm。使用流化床的優點是:反應器可以在比較均勻的溫度、較高的原料-空氣比下操作,產物較易捕集。

用途

1.苯酐是最重要的有機化工原料之一,其主要衍生物有鄰苯二甲酸二丁酯;二辛酯和二異丁酯等,用作聚氯乙稀等的增塑劑;還可用于生產不飽和聚酯樹脂;丙烯酸甲酯染料及顏料;多種油漆;食品添加劑;醫藥中的緩瀉劑phenolphthalein;農藥中的亞胺硫磷排草丹以及糖精鈉等。

2.本品用作環氧樹脂固化劑。本品是重要的有機化工原料,主要用于生產鄰苯二甲酸酯類增塑劑、涂料、糖精、染料和有機化合物的重要中間體、殺蟲劑、殺菌劑橡膠加工助劑、感光材料等。

3.用作分析試劑。有機合成中間體。染料工業用于制備蒽醌、2-氯蒽醌、1,4-二羥基蒽醌等重要中間體及酞菁藍BS、酞菁藍BX、酞菁藍B等染料。

4.用作ep的固化劑,參考用量30~50質量份,100g樹脂配位化合物適用期rt/6h、120℃/1.5h。固化條件:100/2h+150℃/5h或100℃/12h,140℃/8h,200℃/6h。固化時發熱性小,固化物具有良好的電性能和機械強度,熱變形溫度110~152℃。

5.是重要的有機化工原料。在合成樹脂工業用于生產滌綸樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯樹脂、丙烯酸甲酯等。染料工業用于制備蒽醌、氯蒽二羥基蒽醌等染料中間體和酞菁藍BS、酞菁藍BX、酞菁藍B等染料。塑料工業用于制備鄰苯二甲酸二丁酯鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯及其混合酯等增塑劑。還是制造多種藥物、油漆及有機化合物的重要中間體。

6.用于制造增塑劑、苯二甲酸二丁酯沒藥樹和染料等。

物質毒性

儲存

密封陰涼保存。

編號系統

CAS號:85-44-9

MDL號:MFCD00005918

EINECS號:201-607-5

RTECS號:TI3150000

BRN號:118515

PubChem號:24887514

物性數據

1.性狀:白色針狀結晶

2.熔點(℃):131.2

3.沸點(℃):295

4.相對密度(水=1):1.53

5.相對蒸氣密度(空氣=1):5.2

6.飽和蒸氣壓(kPa):0.13(96.5℃)

7.臨界壓力(MPa):4.72

8.正辛醇/水分配系數:1.6

9.閃點(℃):151(CC);165(OC)

10.引燃溫度(℃):569

11.爆炸上限(%):10.4

12.爆炸下限(%):1.7

13.溶解性:不溶于冷水,微溶于熱水、乙醚,溶于乙醇吡啶、苯、二硫化碳等多數有機溶劑

毒理學數據

1.急性毒性

LD50:4020mg/kg(大鼠經口)

2.刺激性

家兔經皮:500mg(24h),輕度刺激。

家兔經眼:100mg,重度刺激。

3.亞急性與慢性毒性 動物長期吸入本品可能對生殖系統有所損害。大鼠吸入0.2,1mg/m3引起精子存活時間縮短。

生態學數據

1.生態毒性 水溶性偶氮引發劑資料

2.生物降解性

好氧生物降解(h):24~168

厭氧菌降解(h):96~672

3.非生物降解性

水相光解半衰期(h):224~274

空氣中光氧化半衰期(h):485~4847

一級水解半衰期(h):0.45

分子結構數據

1、摩爾折射率:35.68

2、摩爾體積(cm3/mol):102.5

3、等張比容(90.2K):283.1

4、表面張力(dyne/cm):58.0

5、極化率(10-24cm3):14.14

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值(XlogP):1.3

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:3

4.可旋轉化學鍵數量:0

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積43.4

7.重原子數量:11

8.表面電荷:0

9.復雜度:187

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.易燃。在沸點以下易升華,具有輕微的氣味。可燃,蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限為1.7%-10.4%(體積分數)。有中等毒性。

2.穩定性 穩定

3.禁配物 強酸、強堿強氧化劑、強還原劑

4.避免接觸的條件 潮濕空氣

5.聚合危害 不聚合

貯存方法

儲存注意事項

儲存于陰涼、干燥、通風良好的庫房。遠離火種、熱源。包裝必須密封,切勿受潮。應與氧化劑、還原劑、酸類、堿類分開存放,切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

參考資料 >

Phthalic anhydride.PubChem.2024-11-14

鄰苯二甲酸酐.Chemical Book.2024-04-01

鄰苯二甲酸酐 Phthalic anhydride.物競數據庫.2024-04-01

鄰苯二甲酸酐的制備方法和用途.Chemical Book.2024-04-01

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