中文名 | 甲苯 |
英文名 | Toluene |
別名 | 無水甲苯 甲基苯 |
編號系統
CAS號:108-88-3
MDL號:MFCD00008512
EINECS號:203-625-9
RTECS號:XS5250000
BRN號:635760
PubChem號:24854682
貯存方法
儲存注意事項[29]儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃。保持容器密封。應與氧化劑分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
用途
1.廣泛用作有機溶劑和合成醫藥、涂料、樹脂、染料、炸藥和農藥等的原料,用作色譜分析標準物質和分析試劑。
2.甲苯可用作生產苯和許多其他化工產品的原料。如油漆、清漆、亮漆、粘合劑及油墨制造業及天那水配方用之稀釋劑,樹脂溶劑;化學及制造業用之溶劑;尤以萃取及脫脂兩工序最為適合。另也為化學合成用之原料。還可用作汽油的摻合組分以提高辛烷值,也是涂料、油墨和硝酸纖維素的溶劑。由甲苯生產的一系列中間體,稱甲苯系中間體。化工方面主要用以生產苯及二甲苯,其下游主要產品是硝基甲苯、苯甲酸、氯化芐、間甲酚、甲苯二異氰酸酯等,還可生產很多農藥和醫藥中間體。另外,甲苯具有優異的有機物溶解性能,是一種有廣泛用途的有機溶劑。甲苯容易發生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它們都是工業上很好的溶劑;它還容易硝化,生成對硝基甲苯或鄰硝基甲苯,它們都是染料的原料;它還容易磺化,生成鄰甲苯磺酸或對甲苯磺酸,它們是做染料或制糖精的原料。甲苯的蒸汽與空氣混合形成爆炸性物質,因此它可以制造梯思梯炸藥。
3.植物成分浸出劑。大量用作溶劑和高辛烷值汽油添加劑。
4.用作分析試劑,如作溶劑、萃取分離劑、色譜分析試劑。還用作清洗劑,并用于染料、香料、苯甲酸等有機合成。
5.用于摻和汽油組成及作為生產甲苯衍生物、炸藥、染料中間體、藥物等的主要原料。[30]
安全信息
危險運輸編碼:UN 1294 3/PG 2
危險品標志:易燃 有毒 有害
物性數據
1.性狀:無色透明液體,有類似苯的芳香氣味。[1]
2.熔點(℃):-94.9[2]
3.沸點(℃):110.6[3]
4.相對密度(水=1):0.87[4]
5.相對蒸氣密度(空氣=1):3.14[5]
6.飽和蒸氣壓(kPa):3.8(25℃)[6]
7.燃燒熱(kJ/mol):-3910.3[7]
8.臨界溫度(℃):318.6[8]
9.臨界壓力(MPa):4.11[9]
10.辛醇/水分配系數:2.73[10]
11.閃點(℃):4(CC);16(OC)[11]
12.引燃溫度(℃):480[12]
13.爆炸上限(%):7.1[13]
14.爆炸下限(%):1.1[14]
15.溶解性:不溶于水,可混溶于苯、乙醇、乙醚、氯仿等多數有機溶劑。[15]
16.黏度(mPa·s,0ºC):0.773
17.黏度(mPa·s,20ºC):0.5866
18.閃點(ºC,閉口):4.4
19.閃點(ºC,開口):7.2
20.蒸發熱(KJ/mol,25ºC):38.01
21.蒸發熱(KJ/mol,b.p.):33.49
22.熔化熱(KJ/mol):6.624
23.生成熱(KJ/mol,氣體):50.032
24.生成熱(KJ/mol,液體):12.004
25.比熱容(KJ/(kg·K),25ºC,定壓):1.1266
26.沸點上升常數:3.33
27.電導率(S/m):1.4×10-14
28.熱導率Kt=K20[1+α(t-20)],α=-1.44×10-3(W/(m·K)):0.3823×10-3
29.體膨脹系數(K-1,10~30ºC):0.00107
30.臨界密度(g·cm-3):0.292
31.臨界體積(cm3·mol-1):316
32.臨界壓縮因子:0.264
33.偏心因子:0.264
34.Lennard-Jones參數(A):5.9706
35.Lennard-Jones參數(K):379.83
36.溶度參數(J·cm-3)0.5:18.346
37.vanderWaals面積(cm2·mol-1):7.42×109
38.vanderWaals體積(cm3·mol-1):59.510
39.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-3948.1
40.氣相標準聲稱熱(焓)(kJ·mol-1):50.2
41.氣相標準熵(J·mol-1·K-1):320.99
42.氣相標準生成自由能(kJ·mol-1):122.3
43.氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1):103.75
44.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-3910.07
45.液相標準聲稱熱(焓)(kJ·mol-1):12.18
46.液相標準熵(J·mol-1·K-1):220.96
47.液相標準生成自由能(kJ·mol-1):114.00
48.液相標準熱熔(J·mol-1·K-1):157.09
毒理學數據
1、刺激性:人經眼:300ppm,引起刺激。家兔經皮:500mg,中度刺激。
2、急性毒性:大鼠經口LD50:5000mg/kg;小鼠吸入LC50:20003mg/m3/8H
3、兔徑皮LD5O:12124mg/kg
4、具有麻醉作用,對皮膚的刺激作用比苯強,吸入甲苯蒸氣時,對中樞神經的作用也比苯強烈。吸入8小時濃度為376~752mg/m3的甲苯蒸氣時,會出現疲憊、惡心、錯覺、活動失靈、全身無力、嗜睡等癥狀。短時間吸入2256mg/m3濃度的甲苯蒸氣時,會引起過度疲憊、激烈興奮、惡心、頭痛等。長期吸入低濃度的甲苯蒸氣時,造成慢性中毒,引起食欲減退、疲勞、白血球減少、貧血。甲苯還可經皮膚吸收,溶解皮膚中的脂肪,應避免與皮膚直接接觸。純制品未見對造血系統的影響及染色體損傷作用。嗅覺閾濃度140mg/m3。TJ36—79規定車間空氣中最高容許濃度為100mg/m3。
5.急性毒性[16]
LD50:636mg/kg(大鼠經口);12124mg/kg(兔經皮)
LC50:49g/m3(大鼠吸入,4h);30g/m3(小鼠吸入,2h)
6.刺激性[17]
家兔經皮:500mg,中度刺激。
家兔經眼:300ppm,引起刺激。
7.亞急性與慢性毒性[18]大鼠、豚鼠吸入390mg/m3,每天8h,90~127d,引起造血系統和實質性臟器改變。
8.致突變性[19]微核試驗:小鼠經口200mg/kg。細胞遺傳學分析:大鼠吸入5400μg/m3(16周)(間歇)。姐妹染色單體交換:人吸入252μg/L(19a)。非程序DNA合成:大腸桿菌1%。
9.致畸性[20]雌性大鼠孕后7~20d吸入最低中毒劑量(TCLo)1800ppm,致中樞神經系統發育畸形。雌性小鼠孕后6~15d經口染毒最低中毒劑量(TCLo)8700mg/kg,致顱面部(包括鼻、舌)發育畸形。雌兔孕后6~18d吸入最低中毒劑量(TCLo)100ppm(6h),致泌尿生殖系統發育畸形。
10.其他[21]大鼠吸入最低中毒濃度():1.5g/m3(24h)(孕1~18d用藥),致胚胎毒性和肌肉發育異常。小鼠吸入最低中毒濃度()500mg/m3(24h)(孕6~13d用藥),致胚胎毒性。
生態學數據
1.該物質對環境有嚴重危害,對空氣、水環境及水源可造成污染,對魚類和哺乳動物應給予特別注意。可被生物和微生物氧化降解。
2.生態毒性[22]LC50:34.27mg/L(96h)(黑頭呆魚);57.68mg/L(96h)(金魚);313mg/L(48h)(水蚤);9.5mg/L(96h)(草蝦)
3.生物降解性[23]
好氧生物降解(h):96~528
厭氧生物降解(h):1344~5040
4.非生物降解性[24]
光解最大光吸收波長范圍(nm):253.5~268
水中光氧化半衰期(h):321~1284
空氣中光氧化半衰期(h):10~104
5.生物富集性[25]BCF:90(金魚);13(鰻魚)
分子結構數據
1、摩爾折射率:31.07
2、摩爾體積(cm3/mol):105.7
3、等張比容(90.2K):244.9
4、表面張力(dyne/cm):28.8
5、介電常數:2.38
6、極化率:12.32
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值(XlogP):無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:0
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0
7.重原子數量:7
8.表面電荷:0
9.復雜度:42
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.在強氧化劑如高錳酸鉀、重鉻酸鉀、硝酸的氧化作用下,被氧化成苯甲酸。在催化劑存在下,用空氣或氧氣氧化也得到苯甲酸。在硫酸存在下,40℃以下用二氧化錳氧化得到苯甲醛。在鎳或鉑作催化進行還原反應,生成甲基環己烷。用三氯化鋁或三氯化鐵作催化劑,甲苯與鹵素反應生成鄰位和對位鹵代甲苯。在加熱和光照下,與鹵素反應則生成芐基鹵。與硝酸反應生成鄰位和對位硝基甲苯。若用混酸(硫酸+硝酸)硝化可得到2,4-二硝基甲苯;繼續硝化生成2,4,6-三硝基甲苯(T.N.T.)。甲苯與濃硫酸或發煙硫酸發生磺化反應生成鄰位和對位甲基苯磺酸。在三氯化鋁或三氟化硼的催化作用下,甲苯與鹵代烴、烯烴、醇發生烷基化反應,得到烷基甲苯的混合物。甲苯與甲醛和鹽酸作用發生氯甲基化反應,生成鄰位或對位甲基芐基氯。
2.穩定性[26]穩定
3.禁配物[27]強氧化劑、酸類、鹵素等
4.聚合危害[28]不聚合
合成方法
1.煤焦化副產的粗苯餾分中含甲苯15-20%,曾經是甲苯主要來源,生產每噸焦炭可回收甲苯1.1-1.3kg。從50年代開始,世界甲苯主要來源已由焦化副產轉變為催化重整和烴類裂解,1982年,石油甲苯已占總產量的96%以上。催化重整油中含芳烴50-60%(體積),其中甲苯含量可達40-45%;裂解汽油中芳烴含量為70%(質量)左右,其中15-20%是甲苯。
2.煉焦副產回收苯高溫煉焦副產的高溫焦油中,含有一部分苯。首先經初餾塔初餾,塔頂得輕苯,塔底得重苯(重苯用作制取古馬隆樹脂的原料)。輕苯先經初餾塔分離,塔底混合餾分經酸堿洗滌除去雜質,然后進吹苯塔蒸吹,再經精餾塔精餾得純苯。
3.鉑重整法用常壓蒸餾得到的輕汽油(初餾點約138℃),截取大于65℃餾分,先經含鉬催化劑,催化加氫脫出有害雜質,再經鉑催化劑進行重整,用二乙二醇醚溶劑萃取,然后再逐塔精餾,得到苯、甲苯、二甲苯等產物。
4.用常壓蒸餾得到的輕汽油(初餾點約138℃),截取大于65℃餾分,先經含鉬催化劑,催化加氫脫出有害雜質,再經鉑催化劑進行重整,用二乙二醇醚溶劑萃取,然后再精餾,得到苯、甲苯、二甲苯等產物。
5.在甲苯中慢慢加入98%的硫酸,混勻并使噻吩反應完全,靜置0.5h,分出下層酸液,硫酸試驗合格,酸洗結束。然后用蒸餾水充分洗滌至硫化合物含量合格。若不合格,用15%~20%的氫氧化鈉溶液洗滌,再用水洗至酸堿度合格,分去水層后加入無水氯化鈣脫水。最后進行蒸餾,收集110~111℃餾分,即為成品。
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