化學性質(zhì)
中文名稱:環(huán)氧氯丙烷
中文同義詞:表氯醇,3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷;氯甲代氧丙環(huán);3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷,1-氯-2,3-環(huán)氧丙烷,表氯醇,氯甲代氧丙環(huán),(氯甲基)環(huán)氧乙烷;Α-表氯醇;Γ-氯亞丙基氧化物;氯甲基環(huán)氧乙烷;1-氯-2;2-環(huán)氧丙烷
英文名稱:Epichlorohydrin
英文同義詞:(chloromethyl)ethyleneoxide;(chloromethyl)-oxiran;Newproduct99.9%purity
CAS106-89-8EpichlorohydrinCASNO.106-89-8Manufacturerswholesale;γ-Chloropropyleneoxide;CHLOROMETHYLOXIRANE;EPICHLOROHYDRINE;EPICHLORHYDRIN;G-CHLOROPROPYLENEOXIDE
CAS號:106-89-8
分子式:C3H5ClO
分子量:92.52
EINECS號:203-439-8
物性數(shù)據(jù)
1. 性狀:無色液體,有類似氯仿的氣味。
2. 沸點(oC,101.3kPa):116
3. 熔點(oC):-457.2
4. 相對密度(g/mL,15/4oC):1.18683
5. 相對密度(g/mL,20/4oC):1.181
6. 相對密度(g/mL,25/4oC):1.17455
7. 相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):3.29
8. 折射率(20oC):1.43805
9. 折射率(25oC):1.4358
10. 黏度(mPa·s,0oC):1.56
11. 黏度(mPa·s,25oC):1.03
12. 閃點(oC):40.6
13. 蒸發(fā)熱(KJ/mol,b.p.):37.93
14. 生成熱(KJ/mol,計算值):582
15. 燃燒熱(KJ/mol):1750
16. 比熱容(KJ/(kg·K),20oC,定壓):1.40
17. 臨界溫度(oC):351.3
18. 臨界壓力(MPa):4.9
19. 電導率(S/m,20oC):5.4×10-8
20. 熱導率(W/(m·K),20oC):0.0733
21. 蒸氣壓(kPa,20oC):1.73
22. 體膨脹系數(shù)(K-1,55oC):0.00104
23. 爆炸下限(%,V/V,計算值):5.23
24. 爆炸上限(%,V/V,計算值):17.86
25. 溶解性:微溶于水,可混溶于醇、醚、四氯化碳、苯。在20℃時,環(huán)氧氯丙烷在水中的溶解度為6.58%(質(zhì)量),水在環(huán)氧丙烷中的溶解度為1.47%(質(zhì)量)。本品可與水形成共沸物,其沸點為88℃,含水28%。
毒理學數(shù)據(jù)
1、 刺激性:反復(fù)涂皮,可引起動物皮膚廣泛壞死。液體對眼有顯著刺激性。
2、 急性毒性:大鼠經(jīng)口LD50:90mg/kg;小鼠經(jīng)口LC50:238mg/kg;兔徑皮LD50:1500mg/kg;大鼠吸入LC50:500ppm/4H。
3、可被皮膚吸收,刺激皮膚和黏膜。較高濃度時,有麻醉作用。屬中等毒類。刺激皮膚和黏膜,并可經(jīng)皮膚吸收。嗅覺閾濃度37.6mg/m3。TJ 36-79規(guī)定車間空氣中最高容許濃度為1mg/m3。小鼠灌胃后行動緩慢、食欲減退,繼而共濟失調(diào)、癱瘓、呼吸減弱,最后角弓反張而死亡。人長期少量吸入本品可出現(xiàn)四肢酸痛、腿軟乏力、運動不靈活、腓腸肌壓痛和一般神經(jīng)衰弱癥。
生態(tài)學數(shù)據(jù)
該物質(zhì)對水有稍微的危害。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、 摩爾折射率:20.37
2、 摩爾體積(cm3/mol):76.7
3、 等張比容(90.2K):187.4
4、 表面張力(dyne/cm):35.6
5、 介電常數(shù):
6、 偶極距(10-24cm3):
7、 極化率:8.07
計算化學數(shù)據(jù)
1.疏水參數(shù)計算參考值(XlogP):無
2.氫鍵供體數(shù)量:0
3.氫鍵受體數(shù)量:1
4.可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量:1
5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6.拓撲分子極性表面積12.5
7.重原子數(shù)量:5
8.表面電荷:0
9.復(fù)雜度:37.9
10.同位素原子數(shù)量:0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:1
13.確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14.不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15.共價鍵單元數(shù)量:1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.避免與酸類、堿類、氨、胺類、銅、鎂鋁及其合金接觸。
與多數(shù)有機溶劑混溶,微溶于水。也對清漆、天然及合成樹脂等有較強的溶解能力。易燃,蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物,爆炸極限5.23%-17.86%(體積分數(shù))。化學性質(zhì)活潑,可以生成酯:與醇及苯酚反應(yīng)可以生成醚;與醛或酮反應(yīng)得到二噁烷衍生物。用本品進行反應(yīng)時,為安全起見,宜以惰性溶劑稀釋,并緩緩加入。本品有毒,注意空氣流通,操作人員要佩戴防護用具。著火時可用砂土、泡沫、干粉、二氧化碳。
2.化學性質(zhì):3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷與水反應(yīng)生成3-氯丙二醇。與鹽酸作用生成β,β′-二氯異丙醇。與氰化氫發(fā)生加成反應(yīng)生成γ-氯-β-羥基丁腈。用鈉或鈉汞齊還原生成烯丙醇。與硫化氫反應(yīng)生成1-氯-3-巰基-2-丙醇等。與醇和酚在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng),生成α-氯乙醇-γ-醚、縮水甘油醚或甘油-α,γ-二醚。
3.3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷與氨或胺反應(yīng),生成1,3-二氨基丙醇和N-取代產(chǎn)物。與醛或酮反應(yīng)得到二烷衍生物。與β-酮酸酯和丙二酸酯的鈉鹽反應(yīng),得到γ內(nèi)酯衍生物。3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷用氟化氫或氟化硼作催化劑可以發(fā)生聚合作用。
4..劇毒,可被皮膚吸收,刺激皮膚和黏膜。較高濃度時,有麻醉作用。發(fā)生中毒時,有眼睛刺痛、結(jié)膜炎、鼻炎、流淚、咳嗽、疲倦、胃腸紊亂、惡心等癥狀。嚴重中毒時,可引起麻醉癥狀,甚至引起肺、肝、腎的損傷。人體吸入MLC20*10-6。大鼠經(jīng)口LD5090mg/kg??諝庵凶畲笕菰S濃度18mg/m3。生產(chǎn)設(shè)備要密閉,空氣要流通,操作人員要配戴防護用具。此外,環(huán)氧氯丙烷有激烈的自聚趨向,不應(yīng)在明火中加熱,以防容器爆裂。在用作試劑進行反應(yīng)時,宜以惰性溶劑稀釋,并緩緩加入。
貯存方法
1.儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應(yīng)與酸類、堿類、食用化學品分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
2. 因氯化鐵或氯化錫等能促進環(huán)氧氯丙烷自聚反應(yīng)的發(fā)生,故宜貯存在干燥清潔的鍍鋅鐵桶中,每桶200kg。貯存于陰涼、通風、干燥處,要遠離火源和熱源。按易燃有毒物品規(guī)定貯運。
安全信息
合成方法
1.工業(yè)上主要用丙烯氯化法制取。丙烯和氯氣進行高溫氯化得到烯丙基氯,再經(jīng)次氯酸化制取二氯丙醇,進而皂化制得環(huán)氧氯丙烷。
該法有次氯酸化法和飽和氯水法。采用國內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)的為次氯酸化法,引進國外技術(shù)生產(chǎn)的為飽和氯水法。
次氯酸化法:將碳酸鈉配制成2%水溶液,送入次氯酸塔塔頂,氯氣從塔下部進入,在塔中制得1.8%-2%次氯酸,引入次氯酸化反應(yīng)器。3-氯丙烯連續(xù)進入次氯酸化反應(yīng)器,經(jīng)攪拌反應(yīng)制得二氯丙醇水溶液,經(jīng)沉降分離出產(chǎn)物三氯丙烷,用泵送入皂化器。堿液用泵送入皂化器與二氯丙醇進行皂化反應(yīng),水蒸氣從皂化器下部進入。迅速蒸出皂化反應(yīng)生成在環(huán)氧氯丙烷及其共沸物水,經(jīng)冷凝進入分相器分層,上部水層返回皂化器,下層為粗環(huán)氧氯丙烷。在環(huán)氧精餾一塔上部分離出低沸物,在環(huán)氧精餾二塔上部分離出成品環(huán)氧氯丙烷,塔下部得到高沸點物。低沸物經(jīng)環(huán)氧精餾三塔回收環(huán)氧氯丙烷后,去焚燒裝置。高沸物經(jīng)環(huán)氧精餾四塔回收環(huán)氧氯丙烷可作為副產(chǎn)物出售或者去焚燒裝置。生產(chǎn)排出的廢水去污水處理場,經(jīng)過中和、沉降、調(diào)質(zhì)、生化曝氣處理合格后排放。
原料消耗定額:丙烯(100%)640kg/t、氫氧化鈉(100%)150kg/t、氯氣2070kg/t、副產(chǎn)D-D混劑140kg/t、氫氧化鈣(100%)1020kg/t。
2.醋酸丙烯酯法 該工藝的主要過程包括醋酸丙烯酯的合成、醋酸丙烯酯的水解(烯丙醇的生成)、二氯丙醇皂化及產(chǎn)品精制等幾部分。
1、酯化 將丙烯、醋酸、氧氣加入酯化反應(yīng)器內(nèi),以鈀作催化劑,控制反應(yīng)溫度在150-190℃反應(yīng)壓力0.9MPa,在反應(yīng)器中生成醋酸丙烯酯。從反應(yīng)器中引出的反應(yīng)生成經(jīng)冷凝分離,得到醋酸丙烯酯混合液,直接送入水解工序。未反應(yīng)的氣體用吸收法除去二氧化碳之后,返回氧乙?;ば蜓h(huán)使用。
2、水解 將醋酸丙烯酯投入裝有陽離子交換樹脂的反應(yīng)器中,經(jīng)液相水解反應(yīng)生成丙烯醇,控制反應(yīng)溫度60-80℃;水解生成物經(jīng)共沸蒸餾、水萃取,精制得到含丙烯醇70%的水溶液。
3、氯化 將丙烯醇投入帶有攪拌器反應(yīng)器中,與氯氣在酸性重要條件下進行氯化反應(yīng)生成二氯丙醇,反應(yīng)溫度0-10℃。生成的二氯丙醇溶液經(jīng)汽提分離氯化氫,在分相器中分水,用雙塔精制后送皂化工序。
4、皂化 在板式汽提皂化塔中,水蒸氣從塔底導入,二氯丙醇與石灰水溶液從塔上部噴入,塔中段溫度為100℃,塔頂汽提物經(jīng)冷凝、分相器分水得到粗環(huán)氧氯丙烷,再經(jīng)雙塔精餾得到成品氧氯丙烷。
消耗定額:丙烯590kg/t,石灰650kg/t,電470KW·/t,醋酸30kg/t,蒸汽10.4t/t。
精制方法:由于空氣中水分的作用發(fā)生水解生成鹽酸而顯酸性。精制時需用堿洗滌,然后在100℃以下進行減壓蒸餾。收集中間餾分,用氫氧化鈣干燥。也可以先進行常壓蒸餾,在餾出物中加入其質(zhì)量1/4的氧化鈣,在蒸氣浴上加熱。然后傾出產(chǎn)品,再進行分餾。
3.制法:
于裝有攪拌器、減壓蒸餾裝置(接受瓶用冰鹽浴冷卻)的反應(yīng)瓶中,加入1,3-二氯丙醇-2(2)1350g(988mL,10.5mol),工業(yè)用氫氧化鈣細粉840g(10mol),水840mL,攪拌15min。而后水浴加熱,并進行減壓蒸餾。開始時真空度可低一些(5.3~6.5kPa),逐漸提高真空度至1.33kPa,溫度逐漸升高至95~100℃。餾出物用分液漏斗分出有機層,水層重新倒入反應(yīng)瓶中,進行減壓蒸餾,如此再重復(fù)一次。合并有機層,進行減壓分餾,收集75℃/6.5kpa以前的餾分為環(huán)氧氯丙烷。剩余物主要為二氯丙醇(約170mL),可將其與150mL水一起加入反應(yīng)瓶中,重新進行減壓蒸餾,將蒸出的有機層與上述環(huán)氧氯丙烷合并,無水硫酸鈉干燥后進行后進行蒸餾,收集115~117℃的餾分,得環(huán)氧氯丙烷(1)650g,收率67%。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
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用途
1.環(huán)氧氯丙烷是合成甘油中間體,也是環(huán)氧樹脂、硝化甘油炸藥、玻璃鋼、電絕緣制品的主要原料。并用作纖維素酯、樹脂和纖維素醚的混劑。也是生產(chǎn)表面活性劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、膠粘劑、離子交換樹脂、增塑劑、甘油衍生物、縮水甘油衍生物以及氯醇橡膠的原料。以環(huán)氧氯丙烷與雙酚A為主要原料制取的各類環(huán)氧樹脂具有粘合性高、收縮性小、耐化學腐蝕、穩(wěn)定性好等特點,廣泛用作涂料、粘合劑、增強材料和澆鑄材料等。以環(huán)氧氯丙烷為原料生產(chǎn)的氯醇橡膠是橡膠的新品種,在一般油和普通溶劑中不易膨脹,在低溫無增塑劑存在下具有較大的撓性,具有優(yōu)于丁腈、氯丁和丁基橡膠的某些特有的功能。此外,3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷還可用作增塑劑、纖維處理劑、穩(wěn)定劑、殺蟲殺菌劑、醫(yī)藥原料等。
2.是一種重要的有機合成原料與中間體。用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂及用作環(huán)氧樹脂的稀釋劑。也用于制造甘油、硝化甘油炸藥、玻璃鋼、甲基丙烯酸甘油酯、氯醇橡膠、縮水甘油衍生物、表面活性劑、電絕緣制品等。也是制造多種膠黏劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、增塑劑及離子交換樹脂等產(chǎn)品的常用原料。還用作膠黏劑、涂料、油漆、橡膠、樹脂、纖維素酯及纖維素醚等的溶劑。