糠醛（Furfural），又稱2-呋喃甲醛，是一種雜環(huán)化合物，由呋喃在2位氫被甲酰基取代形成，為植物纖維原料中的戊聚糖經(jīng)水解和脫水生成的產(chǎn)物。可由戊糖與稀酸作用經(jīng)水解、脫水、蒸餾制得。工業(yè)上用玉米芯、大麥殼、高梁桿等為原料，經(jīng)水解制取。分子式為：C5H4O2，分子量96.08。無色油狀液體，有特殊香味。在光照、受熱、空氣氧化及無機酸作用下顏色很快變?yōu)辄S褐色，也容易發(fā)生聚合而呈沒藥樹狀。熔點36.5℃，常壓下沸點97.9℃，含糠醛35.2%（重量），密度（d204）1.1598，溶于水，可進行水蒸氣蒸餾。易溶于乙醇和乙醚。其蒸氣與空氣混和易爆炸，爆炸極限為2.1%（體積）。
糠醛是精制石油時常用的溶劑，是合成樹脂、電絕緣材料、尼龍、涂料等的重要原料，還是制取藥物和多種有機合成的原料和試劑。也是一種用途廣泛的優(yōu)良溶劑。并用作防腐劑。糠醛的蒸氣可能刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)。液體刺激皮膚，并可能引起皮炎。
歐盟委員會已開始征求關(guān)于限制化妝品中2-糠醛的公眾意見，公眾意見從2016年11月17日開始，截止至2017年2月20日結(jié)束，建議將2-糠醛加入至（Regulation（EC）No1223/2009）附件III限用組分，認為該物質(zhì)在化妝品中最大允許使用濃度為0.001%。2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，糠醛在3類致癌物清單中。
發(fā)現(xiàn)歷史
1832年德別雷納（J. W. Doberei-ner）報道了在蔗糖加二氧化錳和硫酸作用制備甲酸時，從混濁的餾出液中分離出黃色的油狀物質(zhì)。由于數(shù)量太少，未能鑒定和命名。1840年斯滕豪斯（J. Stenhouse）用玉米芯、燕麥殼取得同樣的產(chǎn)物，并進行了化學組成的研究，確定了分子式，從而推斷出用任何植物原料都可以獲得糠醛及其有關(guān)產(chǎn)物。但其名稱是由1845年福恩斯（G. Fownes）先命名為糠油，后發(fā)現(xiàn)其具有醛的性質(zhì)，而改成糠醛。直到1922年美國桂格（The Quaker Oats Co.）首先宣布糠醛的工業(yè)化生產(chǎn)。1988年美國年產(chǎn)量約6萬噸，占世界第一位。主要生產(chǎn)國還有多米尼加共和國、中國、蘇聯(lián)、法國、南非聯(lián)邦等國家，世界年產(chǎn)量約30萬噸。中國自1943年起生產(chǎn)糠醛，至1989年產(chǎn)量超過4萬噸，是世界主要出口國家之一。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
剛蒸餾所得的產(chǎn)品是無色透明的油狀液體，與空氣接觸，顏色逐漸轉(zhuǎn)變成黑褐色。它能與大多數(shù)普通溶劑互溶，但與飽和脂肪烴只能微量互溶。無機鹽一般不溶于糠醛。
糠醛的分子量96.08，分子式為C5H4O2，沸點（101.3千帕）161.7℃，冰點—36.5℃，折射率（n20D）1.5261，密度（d204）1.1598，閃點（閉口杯）61.7℃，燃點315℃。糠醛與水形成具有最低沸點的恒沸物，常壓下沸點97.9℃，含糠醛35.2%（重量）。與水部分互溶，20℃時水層和糠醛層分別含糠醛8.3%和水95.2%（重量）。
化學性質(zhì)
糠醛的化學性質(zhì)與呋喃環(huán)和醛基有關(guān)。在無氧的條件下糠醛是熱穩(wěn)定的，在高溫（230℃）下經(jīng)歷若干小時后，除顏色轉(zhuǎn)深以外，其他物理性質(zhì)不發(fā)生變化。糠醛在催化劑存在下氧化成呋喃甲酸，還原成糠醇，脫羰基成呋喃，與強堿作用發(fā)生卡尼查羅反應，生成糠醇和糠酸鹽。像別的醛類一樣，糠醛與具有活潑CH2功能團的化合物（如脂肪醛、酮、腈等）縮合，也能與糠醇和酚類化合物作用生成樹脂。
糠醛在稀酸中會進一步分解，結(jié)果形成黑色的聚合物，反應速率與氫離子濃度和反應溫度有關(guān)。呋喃環(huán)易受大氣中氧作用，生成酸性氧化物，添加堿性物質(zhì)可阻止自氧化反應。糠醛的顏色隨酸和聚合物含量增多而變深。糠醛與苯胺—乙酸反應呈鮮紅色，常用于糠醛定性顯色反應。定量分析以醛基和呋喃環(huán)兩種性質(zhì)為基礎，常用的容量法有鹽酸羥胺法和溴化法。重量法是間苯三酚法。選擇測定法時，應考慮雜質(zhì)的影響。中國成品分析時采用鹽酸羥胺法。
應用領(lǐng)域
食品
糠醛可直接用作防腐劑，氧化生成的呋喃甲酸和還原生成的糠醇也可用作防腐劑，同時它們都是合成高級防腐劑的原料，如糠醛制得的木糖醇，把它添加在無糖口香糖、糖果、糖麥片中可防踽齒。
農(nóng)藥
糠醛可用于農(nóng)藥的生產(chǎn)。由于它較易分解，很少有農(nóng)藥殘毒問題。以糖醛為原料生產(chǎn)的農(nóng)藥可有數(shù)十種。糠醛氧化制順丁烯二酸或馬來酸酐，酯化后用P2S5，和甲醇作用，制成馬拉松，它是殺蟲脒殺螨劑，能殺滅水稻大葉蟬科、棉蚜、果樹介殼蟲等；糠醛還可合成抗螟磷，它是很好的水稻殺蟲劑；糠醇與乙基氯化物縮合后用Na0H脫除HCl，可得到糠磷250殺蟲劑；糠醛加氯制粘氯酸，再用濃硫酸脫水得到糠氯酸酐；糠醛反應生成呋喃，氯與呋喃起取代反應，得到呋喃氯，可作殺蟲劑，熏蒸劑。
醫(yī)藥
利用糠醛生產(chǎn)的醫(yī)藥達數(shù)百種之多。用硝酸和乙酸酐處理糠醛，可得到中間產(chǎn)物5--硝基糠醛二醋酸酯，它可合成許多硝基呋喃制劑，如抗菌劑---呋喃唑酮（痢特靈），呋喃西林、克百威；糠醛可合成呋喃抗癌藥---糠醛三乙酸酯；麻醉劑---呋卡因；消炎劑磺胺甲氧基噠嗪、磺胺嘧啶、呋喃噻唑。
有機化工原料
糠醛結(jié)構(gòu)中含有二個雙鍵，一個醚鍵，一個醛基，可以通過氧化得到許多產(chǎn)品。如馬來酸酐、順丁烯二酸、反丁烯二酸、粘氯酸和糠醇等；糠醛加氫可得糠醇、四氫糠醇、四氫呋喃等，再通過各種反應，制得大量衍生物；糠醛及呋喃衍生物與四氟化肼（四氟肼）作用，可制得很多品種的火箭發(fā)射藥；糠醛在制取雜環(huán)化合物方面前景廣闊。雜環(huán)化合物的自然資源不足，可利用糠醛合成吡咯、噻吩、吡啶、哌啶和呋喃等物質(zhì)。
溶劑
糠醛具有共軛雙鍵，用作精制潤滑油，脂松香，植物油和提取石油裂解氣中C4餾分中丁二烯的選擇性溶劑，也可用它從魚肝油中提制維生素a。利用糠醛精煉石油產(chǎn)品，具有很大優(yōu)點，精煉率高，糠醛損耗少，操作比較安全，精煉設備簡單，不需用特種材料，經(jīng)濟效果好。四氫呋喃被稱為“溶劑之王”，它對天然沒藥樹和合成樹脂有很好的溶解性，特別對于聚乙烯和聚氯乙烯樹脂具有很好的溶解能力，溶解速度快，能在樹脂表面及內(nèi)部迅速擴散滲透，能與水和其它溶劑混合。四氫呋喃易溶于水、醇、酮、乙醚、酯類、脂肪酸、氯烴、芳香烴等，是溶解范圍很廣的一種溶劑。
合成樹脂
用糠醛合成的呋喃樹脂產(chǎn)品具有良好的耐腐蝕性與熱穩(wěn)定性，可抵抗多種濃度的酸堿鹽類和有機溶劑的作用，也是很好的防腐涂料。呋喃樹脂為鑄造工業(yè)的粘接劑，它硬化速度快，砂芯強度高，生產(chǎn)機械化，自動化，可大大提高生產(chǎn)率。呋喃樹脂可作呋喃環(huán)氧玻璃鋼，它可提高耐溫性和耐化學性，又降低了樹脂成本，而且硬化時間緩慢，給施工帶來了方便。還可用糠醛代替甲醛生產(chǎn)PF，因為糠醛不含水，保管與運輸較甲醛方便，樹脂產(chǎn)率高，能節(jié)約苯酚，生產(chǎn)的樹脂機械物理性能較好，成本較低也避免了甲醛的氣味及帶來的污染。
制備方式
糠醛是利用玉米芯和作物秸稈為原料，在酸催化劑的作用下，利用蒸汽進行蒸煮，首先得到糠醛含量8-10%的原液，原液經(jīng)過蒸餾得到糠醛含量90%的毛醛，毛醛進行精制得到糠醛含量98.5%以上的產(chǎn)品。其形成原理如下：
世界上生產(chǎn)糠醛的方法主要分為一步法和二步法。
一步法
一步法主要有硫酸法、改良硫酸法、醋酸法、鹽酸法、無機鹽法。一步法因其設備投資少，操作簡單，在糠醛工業(yè)中得到了廣泛應用。但制得的糠醛收率低，最高可達60%，并產(chǎn)生大量的廢渣。中國糠醛生產(chǎn)公司95%以上采用硫酸催化法，少數(shù)公司使用鹽酸催化法。
硫酸法
硫酸法是經(jīng)典的生產(chǎn)糠醛的方法，它用3%~6%的稀硫酸作催化劑，將原料與催化劑在加壓下蒸煮，用高壓或過熱蒸汽帶出反應物，經(jīng)分餾后得到糠醛成品，該法采用間歇操作，能耗高，副產(chǎn)品回收率低，成本高。
改良硫酸法
改良硫酸法是在硫酸配稀時加入過磷酸鈣，目的是使廢渣變?yōu)橛袡C復合肥料，減輕污染，其生產(chǎn)條件及出醛率均與硫酸法相同。
醋酸法
醋酸法是用糠醛生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品醋酸為催化劑，在高溫高壓下生產(chǎn)糠醛，該法生產(chǎn)的糠醛純度高，該法采用連續(xù)操作，投資少，腐蝕性小，這種方法應是大力推廣的方法。
鹽酸法
鹽酸法是在常壓下用鹽酸作催化劑，水解制糠醛的方法，原料利用率高，產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好，但工藝流程較長，操作控制系統(tǒng)復雜，生產(chǎn)投資大，腐蝕性較為嚴重。
無機鹽法
無機鹽法是將催化劑改為重過磷酸鈣，也稱重過磷酸鈣法。特點是出醛率比硫酸法高，腐蝕小，水解鍋為固定床，間歇操作，設備利用率低，現(xiàn)時能副產(chǎn)中性有機復合磷肥。但無機鹽催化活性較低，生產(chǎn)周期較長。
二步法
此法的基本出發(fā)點是充分利用原料，使戊糖轉(zhuǎn)化為糠醛，六糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖或其它產(chǎn)物。該法分為戊糖液濃縮再脫水法和木材水解公司副產(chǎn)糠醛法。前者是先初步水解提取戊糠液，再進一步水解得其它產(chǎn)品。后者是木材水解公司在增濃及提純水解液的過程中，將蒸汽冷凝制糠醛的方法。兩步法工藝較為復雜，設備投資高，但糠醛收率可達70%以上，經(jīng)濟效益顯著提高。隨著糠醛工業(yè)的發(fā)展，以及原料綜合利用要求的提高，發(fā)展兩步法糠醛生產(chǎn)工藝，分離原料中的纖維素和半纖維素并分別加以利用，是糠醛工業(yè)的必然發(fā)展趨勢。
安全事宜
毒理
2-呋喃甲醛是一種具有強烈杏仁氣味的液體，在多種飲食來源中以微量存在。人類暴露：2-呋喃甲醛作為天然產(chǎn)物或污染物存在于許多食品中，其在飲用水和母乳中的存在已被報道。有職業(yè)暴露測量數(shù)據(jù)。通常，所有行業(yè)中的空氣暴露量低于8毫克/立方米。毒代動力學數(shù)據(jù)有限，但有跡象表明，2-呋喃甲醛可通過吸入和皮膚接觸途徑迅速吸收。在人體中，已證明蒸汽通過肺部和皮膚吸收。2-呋喃甲醛在人體內(nèi)的代謝表明，大部分保留劑量以尿液中的2-呋喃基甘氨酸形式排出。還檢測到少量代謝物呋喃酸和呋喃丙烯酸。從液態(tài)呋喃甲醛的皮膚吸收也已被觀察到。報告了對鼻腔和眼睛的刺激作用。在人類暴露于40毫克/立方米（10ppm）持續(xù)8小時或80毫克/立方米（20ppm）持續(xù)4小時的情況下，未觀察到咽喉或眼睛刺激。關(guān)于生殖或發(fā)育效應的充分數(shù)據(jù)不可用，因此無法評估這些終點對人體健康的風險。動物研究：動物急性毒性數(shù)據(jù)變化多端；總體而言，該化合物通過吸入和口服途徑有毒，關(guān)于皮膚途徑?jīng)]有明確信息。在口服暴露103周后，大鼠和小鼠中觀察到惡性腫瘤和良性腫瘤。2-呋喃甲醛在哺乳動物細胞中顯然是致突變的；盡管不能得出2-呋喃甲醛在體內(nèi)致突變潛力的堅定結(jié)論，但不能排除其致突變性可能對致癌過程有所貢獻的可能性。已經(jīng)報道了各種微生物的毒性閾值。魚類的急性LC50值也有文獻記載。
接觸限值
TLV-TWA（時間加權(quán)平均值）：0.2ppm。生物暴露指數(shù)（BEI）：測定指標：尿液中總糠酸；采樣時間：班次結(jié)束時；BEI：200mg/L。該測定指標不特異，因為暴露于其他化學物質(zhì)后也會觀察到該指標。短時暴露限值建議：在工作日內(nèi)，工人接觸水平的短時波動可以超過TLV-TWA的3倍，但總時間不得超過30分鐘，并且在任何情況下都不應超過TLV-TWA的5倍，前提是TLV-TWA本身未被超過。
健康危害
糠醛的溶液在短時間內(nèi)可引起一度燒傷。在濃度為1.9至14ppm時，蒸氣會導致眼睛流淚。超過TLV-TWA（時間加權(quán)平均值）會引發(fā)上呼吸道刺激和眼睛刺激；在大鼠口服高劑量（30-60mg/kg）暴露下報告肝毒性；糠醛是一種刺激劑，會脫脂皮膚并可能損傷肝臟；糠醛的蒸氣對眼睛和呼吸道有刺激性；戊二醛（UN1199）有爆炸性聚合的警告。
防治方法
防護裝備
防護服：ERG2024，指南153P（糠醛）；佩戴正壓自給式呼吸器（SCBA）；在無火災風險的情況下，穿戴制造商特別推薦的化學防護服；結(jié)構(gòu)消防員防護服提供熱保護，但僅提供有限的化學防護。
急救
1、眼睛：首先檢查受害者是否佩戴隱形眼鏡，并在發(fā)現(xiàn)后將其移除。用清水或生理鹽水沖洗受害者的眼睛20至30分鐘，同時立即聯(lián)系醫(yī)院或毒物控制中心。未經(jīng)醫(yī)生明確指示，不要在受害者眼睛中使用任何藥膏、油或藥物。即使沒有出現(xiàn)任何癥狀（如紅腫或刺激），在沖洗眼睛后也應立即送受害者去醫(yī)院。2、皮膚：立即用水淹沒受影響的皮膚，并移除并隔離所有受污染的衣物。用肥皂和水徹底清洗所有受影響的皮膚區(qū)域。即使沒有出現(xiàn)任何癥狀（如紅腫或刺激），也應立即聯(lián)系醫(yī)院或毒物控制中心。在清洗受影響區(qū)域后，立即送受害者去醫(yī)院接受治療。3、吸入：立即離開受污染區(qū)域，深呼吸新鮮空氣。即使沒有出現(xiàn)任何癥狀（如喘證、咳嗽、呼吸短促或口、喉、胸的灼燒感），也應立即聯(lián)系醫(yī)生并準備好將受害者送往醫(yī)院。為進入未知環(huán)境的救援人員提供適當?shù)暮粑辣Ｗo。盡可能使用自給式呼吸器（SCBA）；如果不可用，則使用不低于防護服建議級別的保護措施。4、攝入：如果受害者清醒且無抽搐現(xiàn)象，給予1至2杯水以稀釋化學物質(zhì)，并立即聯(lián)系醫(yī)院或毒物控制中心。通常，不建議在醫(yī)生指導下進行催吐，因為這可能導致化學物質(zhì)被吸入受害者的肺部。然而，如果受害者清醒且無抽搐現(xiàn)象，且無法立即獲得醫(yī)療幫助，考慮到攝入化學物質(zhì)的高毒性，可以考慮催吐的風險。在這種緊急情況下，可以使用顛茄糖漿或鹽水。立即送受害者去醫(yī)院。如果受害者抽搐或失去意識，不要通過口腔給予任何東西，確保受害者的氣道暢通，并讓受害者側(cè)臥，頭部低于身體。不要催吐。立即送受害者去醫(yī)院。5、其他：由于這種化學品是已知或懷疑的致癌物，您應該聯(lián)系醫(yī)生咨詢可能的長期健康影響以及潛在的醫(yī)學監(jiān)測建議。醫(yī)生的建議將取決于具體的化合物、其化學、物理和毒性性質(zhì)、暴露水平、暴露時間和暴露途徑。
消防
小火：干粉、二氧化碳或水霧。大火：干粉、二氧化碳、抗醇泡沫或水霧。如果安全可行，將未受損容器移離火災區(qū)域。控制火災產(chǎn)生的徑流以便后續(xù)處理。涉及罐體、鐵路罐車或公路罐車的火災：從最大距離進行滅火或使用無人駕駛主水流設備或監(jiān)視噴嘴。不要讓水進入容器。用大量水流冷卻容器，直到火災完全撲滅后繼續(xù)冷卻。若聽到通風安全裝置發(fā)出的聲響或罐體變色，立即撤離。始終遠離直接接觸火焰的罐體。
安全標志
H301（100%）：吞咽有毒（危險：急性毒性，口服）；
H312（>99.9%）：接觸皮膚有害（警告：急性毒性，皮膚）；
H315（94.8%）：引起皮膚刺激（警告：皮膚腐蝕/刺激）；
H319（100%）：引起嚴重眼睛刺激（警告：嚴重眼睛損傷/眼睛刺激）；
H330（15.2%）：吸入可能致命（危險：急性毒性，吸入）；
H331（84.8%）：吸入有毒（危險：急性毒性，吸入）；
H335（>99.9%）：可能引起呼吸道刺激（警告：特定目標器官毒性，單次暴露；呼吸道刺激）。
法規(guī)限制
歐盟委員會已開始征求關(guān)于限制化妝品中2-糠醛的公眾意見，公眾意見從2016年11月17日開始，截止至2017年2月20日結(jié)束，建議將2-糠醛加入至（Regulation（EC）No1223/2009）附件III限用組分，認為該物質(zhì)在化妝品中最大允許使用濃度為0.001%。
參考資料 >
Furfural.PubChem.2025-04-01
歐盟委員會開始征求關(guān)于限制化妝品中糠醛(Furfural)的公眾意見.微信公眾平臺.2025-04-01
世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)致癌物清單 3類致癌物清單（共502種）.紹興市市場監(jiān)督管理局.2024-10-31