邻苯二甲酸酐
化学工业原料
邻苯二甲酸酐,化学式碳八芳烃H4臭氧,简称苯酐,是一种重要的化工原料邻苯二甲酸酐是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐。它是一种白色针状结晶,不溶于冷水,微溶于热水和乙醚,溶于乙醇吡啶、苯和二硫化碳等。
邻苯二甲酸酐是天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶和丁橡胶的通用型防焦剂,能防止焦烧,改善操作安全性。邻苯二甲酸酐是化工中的重要原料,可用于制造增塑剂。它可以与多元醇缩聚生成聚芳没药树,用于油漆工业,也可以与乙二醇和不饱和酸缩聚,生成不饱和聚酯树脂,可制造绝缘漆和玻璃纤维增强塑料。
邻苯二甲酸酐的工业制备方法:在五五氧化二钒催化下,由与空气在350~360℃进行气相氧化制得,也可用空气氧化邻二甲苯制得。
简介
名称
溴化铒:o-Phthalic anhydride
英文别名:2,5-Isobenzofurandione; Phthalic anhydride 99+ %; 2-benzo呋喃1,3-dione; 2,2'-
(oxydicarbonyl)dibenzoic acid
分子式:碳八芳烃H4臭氧
简称:PA
物理性质
熔点 131-134 °C(lit.)
沸点 284 °C(lit.)
密度 1,53 g/cm3
蒸气密度 5.1 (vs air)
蒸气压 \u003c0.01 mm Hg ( 20 °C)
闪点 152 °C
储存条件 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:难溶于冷水,易溶于热水,乙醇乙醚,苯等多数有机溶剂
化学性质
邻苯二甲酸酐可发生水解、醇解和氨解反应,与芳香烃反应可合成 衍生物。邻苯二甲酸酐在工业上是在五五氧化二钒催化下,由萘与空气在350~360℃进行气相氧化制得,也可用空气氧化邻二甲苯制得。邻苯二甲酸酐可代替邻苯二甲酸使用,主要与一元醇反应形成酯,例如邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二正辛酯
健康危害
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:本品对眼、鼻、喉和皮肤有刺激作用,这种刺激作用,可因其在湿润的组织表面水解为邻苯二甲酸而加重。可造成皮肤灼伤。吸入本品粉尘或蒸气,引起咳嗽、喷嚏和鼻。对有哮喘史者,可诱发哮喘。
慢性影响:长期反复接触可引起皮疹和慢性眼刺激。反复接触对皮肤有致敏作用。可引起慢性支气管炎和哮喘。
相关资料
毒性:属低毒类。
急性毒性: LD504020mg/kg(大鼠经口)。
刺激性:家兔经眼:119mg,重度刺激。家兔经皮:595mg(24小时),重度刺激。
危险特性:遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。
燃烧(分解)产物:一氧化碳二氧化碳
安全措施
泄漏:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。
小量泄露:避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器内。
大量泄露:收集回收或运至废物处理场所处置。
灭火方法
燃烧性:可燃
爆炸下限(%):1.7
爆炸上限(%):10.4
引燃温度(℃):570
灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。
灭火注意事项:切勿将水直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅。
紧急处理
吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
误食:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
皮肤接触:立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。
历史
广泛用于制造增塑剂(邻苯二甲酸酯)、不饱和聚酯、丙烯酸甲酯等,也是一种重要的染料中间体。
1896年,德国巴登苯胺纯碱公司首先提出由萘液相氧化制苯酐的方法。1920年德国冯海登化学公司建立由萘气相催化氧化制苯酐的生产装置;但萘来源有限,价格较贵,使苯酐发展受到限制。石油化工的发展提供了大量价廉的邻二甲苯。以邻二甲苯为原料生产苯酐,产品的数和原料碳原子数一样,与萘作原料相比消除了氧化降解,减少氧气需要量及反应放热量,因而促使开展邻二甲苯氧化制苯酐的研究,1945年美国首先实现该法的工业化生产。以后,催化剂的不断改进以及新的高负荷、高原料空气比和高产率催化剂的采用,大大提高了经济效益,现各国均主要采用此法生产苯酐。1985年,世界苯酐产量约为2.9Mt,其中80%左右由邻二甲苯生产。
制法
邻二甲苯氧化法
主反应如图,此外,由副反应还生成苯甲酸马来酸酐等。该反应为强放热反应,因此选择适宜的催化剂(高活性和高选择性)和移出反应热以抑制深度氧化反应,是工业过程的关键。由此而开发了多种不同的生产方法。
工业生产方法一般是采用以五氧化二钒为主的钒系催化剂(见金属氧化物催化剂)进行邻二甲苯的气相氧化。1974年,开发了高负荷表面涂层的钒系催化剂,催化剂载体是惰性的无孔瓷球、刚玉球和碳化硅球等。选用环状载体制备催化剂。这种新型催化剂可以减少因内扩散引起的深度氧化反应,从而提高了苯酐的收率、选择性和催化剂的负荷。反应器多采用列管式固定床。典型工艺过程(见图)是将过滤后的无尘空气经压缩、预热,与气化的邻二甲苯蒸气混合后进入反应器,在400~460℃下进行氧化反应,进料空速2000~3000h-1,空气中邻二甲苯浓度40~60g/m3(标准),反应热由管外循环的熔盐带出。反应产物进入蒸汽发生器,被冷却的反应气经进一步冷却,回收粗苯酐。尾气经水洗回收马来酸酐后放空,或用催化燃烧法净化后再放空。粗苯酐经减压病精馏由塔顶分离出低沸点的顺丁烯二酸酐、甲基顺丁烯二酸酐及苯甲酸等;塔底物料经真空精馏,得到苯酐产品。
萘氧化法
副反应生成萘醌、顺丁烯二酸酐等。所用催化剂也是钒系催化剂。工艺过程与邻二甲苯氧化相似。萘氧化的反应器有列管式固定床和流化床两种。流化床反应器的反应热由反应器内的冷却管移走。流化床催化剂的粒度要求有一适宜的范围,通常为40~300μm。使用流化床的优点是:反应器可以在比较均匀的温度、较高的原料-空气比下操作,产物较易捕集。
用途
1.苯酐是最重要的有机化工原料之一,其主要衍生物有邻苯二甲酸二丁酯;二辛酯和二异丁酯等,用作聚氯乙稀等的增塑剂;还可用于生产不饱和聚酯树脂;丙烯酸甲酯染料及颜料;多种油漆;食品添加剂;医药中的缓泻剂phenolphthalein;农药中的亚胺硫磷排草丹以及糖精钠等。
2.本品用作环氧树脂固化剂。本品是重要的有机化工原料,主要用于生产邻苯二甲酸酯类增塑剂、涂料、糖精、染料和有机化合物的重要中间体、杀虫剂、杀菌剂橡胶加工助剂、感光材料等。
3.用作分析试剂。有机合成中间体。染料工业用于制备蒽醌、2-氯蒽醌、1,4-二羟基蒽醌等重要中间体及酞菁蓝BS、酞菁蓝BX、酞菁蓝B等染料。
4.用作ep的固化剂,参考用量30~50质量份,100g树脂配位化合物适用期rt/6h、120℃/1.5h。固化条件:100/2h+150℃/5h或100℃/12h,140℃/8h,200℃/6h。固化时发热性小,固化物具有良好的电性能和机械强度,热变形温度110~152℃。
5.是重要的有机化工原料。在合成树脂工业用于生产涤纶树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸甲酯等。染料工业用于制备蒽醌、氯蒽二羟基蒽醌等染料中间体和酞菁蓝BS、酞菁蓝BX、酞菁蓝B等染料。塑料工业用于制备邻苯二甲酸二丁酯邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯及其混合酯等增塑剂。还是制造多种药物、油漆及有机化合物的重要中间体。
6.用于制造增塑剂、苯二甲酸二丁酯没药树和染料等。
物质毒性
储存
密封阴凉保存。
编号系统
CAS号:85-44-9
MDL号:MFCD00005918
EINECS号:201-607-5
RTECS号:TI3150000
BRN号:118515
PubChem号:24887514
物性数据
1.性状:白色针状结晶
2.熔点(℃):131.2
3.沸点(℃):295
4.相对密度(水=1):1.53
5.相对蒸气密度(空气=1):5.2
6.饱和蒸气压(kPa):0.13(96.5℃)
7.临界压力(MPa):4.72
8.正辛醇/水分配系数:1.6
9.闪点(℃):151(CC);165(OC)
10.引燃温度(℃):569
11.爆炸上限(%):10.4
12.爆炸下限(%):1.7
13.溶解性:不溶于冷水,微溶于热水、乙醚,溶于乙醇吡啶、苯、二硫化碳等多数有机溶剂
毒理学数据
1.急性毒性
LD50:4020mg/kg(大鼠经口)
2.刺激性
家兔经皮:500mg(24h),轻度刺激。
家兔经眼:100mg,重度刺激。
3.亚急性与慢性毒性 动物长期吸入本品可能对生殖系统有所损害。大鼠吸入0.2,1mg/m3引起精子存活时间缩短。
生态学数据
1.生态毒性 水溶性偶氮引发剂资料
2.生物降解性
好氧生物降解(h):24~168
厌氧菌降解(h):96~672
3.非生物降解性
水相光解半衰期(h):224~274
空气中光氧化半衰期(h):485~4847
一级水解半衰期(h):0.45
分子结构数据
1、摩尔折射率:35.68
2、摩尔体积(cm3/mol):102.5
3、等张比容(90.2K):283.1
4、表面张力(dyne/cm):58.0
5、极化率(10-24cm3):14.14
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):1.3
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:3
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积43.4
7.重原子数量:11
8.表面电荷:0
9.复杂度:187
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
1.易燃。在沸点以下易升华,具有轻微的气味。可燃,蒸气与空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限为1.7%-10.4%(体积分数)。有中等毒性。
2.稳定性 稳定
3.禁配物 强酸、强碱强氧化剂、强还原剂
4.避免接触的条件 潮湿空气
5.聚合危害 不聚合
贮存方法
储存注意事项
储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。包装必须密封,切勿受潮。应与氧化剂、还原剂、酸类、碱类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
参考资料
Phthalic anhydride.PubChem.2024-11-14
邻苯二甲酸酐.Chemical Book.2024-04-01
邻苯二甲酸酐 Phthalic anhydride.物竞数据库.2024-04-01
目录
概述
简介
名称
物理性质
化学性质
健康危害
相关资料
安全措施
灭火方法
历史
制法
邻二甲苯氧化法
萘氧化法
用途
物质毒性
储存
编号系统
物性数据
毒理学数据
生态学数据
分子结构数据
计算化学数据
性质与稳定性
贮存方法
参考资料