糠醛（一種有機(jī)物）

糠醛（一種有機(jī)物）

糠醛 （一種有機(jī)物） 次瀏覽 | 2022.08.29 12:25:37 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 糠醛一種有機(jī)物

糠醛，又稱2-呋喃甲醛，其學(xué)名為α-呋喃甲醛，是呋喃2位上的氫原子被醛基取代的衍生物。它最初從米糠與稀酸共熱制得，所以叫做糠醛。糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖，再由戊糖脫水環(huán)化而成。生產(chǎn)的主要原料為玉米芯等農(nóng)副產(chǎn)品。合成方法有多種。糠醛是呋喃環(huán)系最重要的衍生物，化學(xué)性質(zhì)活潑，可以通過氧化、縮合等反應(yīng)制取眾多的衍生物，被廣泛應(yīng)用于合成塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)。

中文名

糠醛

外文名

2-Furaldehyde

別名

α-呋喃甲醛

化學(xué)式

C5H4O2

分子量

96.084

熔點(diǎn)

-36

沸點(diǎn)

161.7

水溶性

8.3?g/100?mL

密度

1.16

外觀

無色至黃色油狀液體

閃點(diǎn)

60

安全性描述

S1/2；S26；S36/37/39；S45

危險(xiǎn)性符號

T

危險(xiǎn)性描述

R21；R23/25；R36/37；R40

UN危險(xiǎn)貨物編號

1199

理化性質(zhì)物理性質(zhì)

熔點(diǎn)	?36?°C
沸點(diǎn)?	161.7?°C
密度	1.16?g/mL?at 25?°C(lit.)
蒸氣密度	3.31 (vs air)
蒸氣壓	13.5 mm Hg ( 55 °C)
折射率	?1.515
閃點(diǎn)	?60℃
儲存條件	?2-8°C
溶解度?	微溶于冷水，溶于熱水、乙醇、乙醚、苯
爆炸上限（V/V）	19.3％
爆炸上限（V/V）	2.1％
外觀	無色至黃色油狀液體
臨界壓力	5.5MPa

化學(xué)性質(zhì)

由于糠醛具有醛基、二烯基醚官能團(tuán)，因此糠醛具有醛、醚、二烯烴等化合物的性質(zhì)，特別是與苯甲醛性質(zhì)相似。在一定條件下，糠醛能發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

1.糠醛經(jīng)氧化制取順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、糠酸、呋喃甲酸。

2.在氣相條件下，糠醛經(jīng)觸媒氧化生成失水蘋果酸。

3.糠醛加氫可制取糠醇、四氫化糠醇、甲基呋喃、甲基四氫呋喃。

4.糠醛蒸汽與水蒸汽經(jīng)適當(dāng)?shù)挠|媒脫碳后可制得呋喃。

5.糠醛在強(qiáng)堿作用下發(fā)生康尼查羅反應(yīng)，生成糠醇及糠酸鈉。

6.糠醛可在脂肪酸鹽或有機(jī)堿的作用下發(fā)生柏琴反應(yīng)，同酸酐縮合生成呋喃丙烯酸。

7.糠醛與酚類化合物縮合生成熱塑性樹脂；與尿素、三聚氰胺縮合制造塑料；與丙酮縮合制取糠酮樹脂。

發(fā)展歷程

821年，Doebernier首先發(fā)現(xiàn)了糠醛。隨后，人們對其物理化學(xué)性質(zhì)及其合成方法進(jìn)行了深入的研究；

1922年，美國QuakerOats公司首先實(shí)現(xiàn)了糠醛的工業(yè)化，主要應(yīng)用于木松香脫色和潤滑油精制方面，實(shí)現(xiàn)了糠醛在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用；

20世紀(jì)40年代，糠醛廣泛應(yīng)用于合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域；

60年代以后，隨著糠醛衍生物的開發(fā)，特別是呋喃樹脂在鑄造業(yè)的廣泛應(yīng)用，極大地促進(jìn)了糠醛工業(yè)的發(fā)展。

主要用途

糠醛的化學(xué)性質(zhì)活潑，可以通過氧化、縮合等反應(yīng)制取眾多的衍生物，是一種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于合成塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)；

糠醛是極好的有機(jī)溶劑，用于提煉高級潤滑油和柴油；

糠醛的衍生物有很高的附加值，糠醛是生產(chǎn)糠醇原料，糠醛在催化劑條件下加氫還原成糠醇，而糠醇是呋喃樹脂的主要生產(chǎn)原料；

糠醛是一種重要的有機(jī)化工原料，可用其制取順丁烯二酸酐、乙二酸、糠醇、四氫呋喃，還可用其合成糠醛樹脂、呋喃樹脂、橡膠硫化促進(jìn)劑、橡塑防老劑、防腐劑等。主要用在醫(yī)藥、農(nóng)藥、獸藥以及食品行業(yè)；[1]

許多糠醛的衍生物具有很強(qiáng)的殺菌能力；

糠醛

糠醛可代替甲醛與苯酚在酸或堿的催化下縮合，制造酚醛樹脂。

制備方法一步法

一步法是戊聚糖水解和戊糖脫水生成糠醛兩步反應(yīng)，在同一個(gè)水解鍋內(nèi)一次完成的。

一步法因其設(shè)備投資少,操作簡單，在糠醛工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過近幾十年發(fā)展，糠醛的生產(chǎn)工藝和技術(shù)都有了很大的提高，從最初的單鍋蒸煮，發(fā)展到多鍋串聯(lián)以及連續(xù)生產(chǎn)工藝。

一步法蒸汽消耗量大，糠醛的收率低，并產(chǎn)生大量的廢渣。目前糠醛生產(chǎn)廠處理廢渣的辦法主要是采用煤渣混燒技術(shù)將糠醛廢渣用作產(chǎn)生蒸汽的燃料。

兩步法

兩步法是戊聚糖先在100℃左右水解生成戊糖，之后戊糖再在較高溫度條件下脫水環(huán)化生成糠醛。

20世紀(jì)40年代初，J.W.Dunning等較早對兩步法制備工藝作了研究，使用了一套連續(xù)設(shè)備，以硫酸為催化劑，玉米芯為原料制備糠醛。之后，許多研究人員對此做了大量的工作。第一步戊聚糖水解生成戊糖反應(yīng)的條件溫和，工藝已經(jīng)很成熟,戊糖收率達(dá)到95%以上。

兩步法工藝研究的重點(diǎn)在于對第二步，即戊糖脫水環(huán)化生產(chǎn)糠醛的研究。

兩步法工藝較為復(fù)雜，設(shè)備投資高，第二步脫水的工藝條件不是十分成熟，在工業(yè)生產(chǎn)中未能得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用。

生物質(zhì)法

生物質(zhì)含有大量半纖維素和纖維素，他們可以經(jīng)過酸水解生成糠醛或糠醛系列有機(jī)產(chǎn)物。利用汽油或柴油在水解過程中動態(tài)地直接萃取出部分糠醛及其它溶于油品中的水解產(chǎn)物，間接地增加了燃油的可使用量，達(dá)到"生產(chǎn)"生物液體燃油的目的。

此技術(shù)仍然處于理論實(shí)驗(yàn)階段，還有很多問題需要解決。如果此技術(shù)實(shí)際應(yīng)用后，既可以解決農(nóng)村生物質(zhì)利用的問題，又可以改變汽車工業(yè)對石油依賴的現(xiàn)狀，具有巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

安全信息安全術(shù)語

S1/2：Keep?locked?up?and?out?of?reach?of?children.

上鎖保管并避免兒童觸及。

S26：In?ca?of?contact?with?eyes,?rin?immediately?with?plenty?of?water?and?ek?medical?advice.

眼睛接觸后，立即用大量水沖洗并征求醫(yī)生意見。

S36/37/39：Wear?suitable?protective?clothing,?gloves?and?eye/face?protection.

穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服、手套和眼睛/面保護(hù)。

S45：In?ca?of?accident?or?if?you?feel?unwell,?ek?medical?advice?immediately?(show?the?lable?where?possible).

發(fā)生事故時(shí)或感覺不適時(shí)，立即求醫(yī)（可能時(shí)出示標(biāo)簽）。

風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語

R21：Harmful?in?contact?with?skin.

與皮膚接觸是有害的。

R23/25：Toxic?by?inhalation?and?if?swallowed.

吸入和吞食是有毒的。

R36/37：Irritating?to?eyes?and?respiratory?system.

刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)。

R40：Possible?risks?of?irreversible?effects.

可能有不可逆作用的風(fēng)險(xiǎn)。

環(huán)境影響健康危害

侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。 健康危害：蒸氣有強(qiáng)烈的刺激性，并有麻醉作用。動物吸入、攝入或經(jīng)皮膚吸收均可引起急性中毒，表現(xiàn)有呼吸道刺激、肺水腫、肝損害、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害、呼吸中樞麻痹，以致死亡。[2]

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1、急性毒性

小鼠經(jīng)口LC50：425?mg/kg；

大鼠吸入LD50：601mg/m3，4小時(shí)；

小鼠腹腔LC50：1490?mg/kg；

狗經(jīng)口LD50：2300mg/kg；

豚鼠經(jīng)口LD50：541.7mg/kg；

大鼠經(jīng)口LD50：65mg/kg

2、刺激性

家兔經(jīng)皮：500mg（24h），中度刺激。

家兔經(jīng)眼：20mg（24h），重度刺激。

3、亞急性與慢性毒性

狗吸入507mg/m3，每天6h，每周5d，共4周，產(chǎn)生肝脂肪變性。

4、致突變性

微生物致突變：鼠傷寒沙門菌8094μg/皿。

細(xì)胞遺傳學(xué)分析：倉鼠卵巢2500μmol/L。

DNA抑制：人HeLa細(xì)胞3mmol/L。

姐妹染色單體交換：人淋巴細(xì)胞70μmol/L。

程序外DNA合成：人類肝臟2nmol/L（24h）。

5、致癌性

IARC致癌性評論：G3，對人及動物致癌性證據(jù)不足。

應(yīng)急方法泄漏應(yīng)急處理

迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護(hù)服。盡可能切斷泄漏源，防止進(jìn)入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土干燥石灰或蘇打灰混合。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容；噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣、保護(hù)現(xiàn)場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。

防護(hù)措施

呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸其蒸氣時(shí)，應(yīng)該佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。

眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。

身體防護(hù)：穿防靜電工作服。

手防護(hù)：戴防苯耐油手套。

其它：工作現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙、進(jìn)食和飲水。工作畢，沐浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。

急救措施

皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫(yī)。

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(yī)。

吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。

食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。

滅火方法：滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無效，但可用水保持火場中容器冷卻。

包裝及貯運(yùn): 采用鐵桶包裝，每桶 240 公斤 。貯于陰涼、干燥、通風(fēng)處。

參考資料