顺丁烯二酸酐,cis-butenedioic anhydride又名马来
酸酐或
失水苹果酸酐,常简称
顺酐,是一种有机化合物。分子式为C4H2O3,分子量为98.06。无色结晶,有强烈刺激气味,
凝固点52.8℃,沸点202℃,易升华。主要由
苯或碳四馏分中的
正丁烷或
丁烯氧化而制得,是生产不饱和
聚酯及有机合成的原料。
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):-0.1
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:7
8.表面电荷:0
9.复杂度:129
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
分子结构数据
1、摩尔折射率:19.91
2、摩尔体积:66.0
3、等张比容(90.2K):178.8
4、表面张力(dyne/cm):53.7
5、极化率:7.89
安全信息
危险运输编码:UN 2215 8/PG 3
安全标识:S22S26S45S36/S37/S39
危险标识:R22R34R42/43
简介
中文同义词:
马来酸酐;顺丁烯二酸酐;顺酐;2,5-呋喃二酮;丁烯二酸酐;马来(酸)酐;
失水苹果酸酐;戊基钾黄药
英文同义词:TOXILIC ANHYDRIDE;2,5-FURANDIONE;MA;MAN;MALEIC ACID ANHYDRIDE;MALEIC ANHYDRIDE;CIS-BUTENEDIOIC ANHYDRIDE;cis-Butenedioic anhydrides Maleic anhydride
Mol文件:108-31-6.mol
质谱图:
物性数据
1.性状:白色斜方针状结晶,有强烈的刺激性气味。
2.密度(g/mL,60℃):1.484
3.相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):3.38
4.熔点(ºC):52-55
5.沸点(ºC,常压):202,63.4ºC(0.67kpa)
6.沸点(ºC,1.33 kPa):78.7
7.相对密度(20℃,4℃):1.31460
8.闪点(ºC):103.3
9.相对密度(25℃,4℃):1.2593100
10.自燃点或引燃温度(ºC): 447
11.蒸气压(mmHg, 20ºC):0.02
12.气相标准燃烧热(焓):-1461.5
13.燃烧热(KJ/mol):1390
14.晶相相标准燃烧热(焓):-1390.0
15.晶相标准声称热(焓):-469.8
16.晶相标准热熔:119
17.爆炸上限(%,V/V):7.1
18.爆炸下限(%,V/V):1.4
19.溶解性:溶于水、丙酮、苯、氯仿等多数有机溶剂。
20.凝固点(ºC):52.8
21.气相标准声称热(焓) :-398.3
22.气相标准熵 :300.8
23.气相标准生成自由能:-350.50
24.折射率(n20D):1.515
毒理学数据
1、急性毒性:大鼠经口LD50:400mg/kg;
兔经皮LD50:2620mg/kg。
2、刺激数据:皮肤-兔子 500 毫克/24小时 轻度; 眼睛-兔子 1%/2分 重度。
3、能刺激皮肤及黏膜。当人体接触高温液体时,其刺激性更为严重,能造成皮肤灼烧至伤,结膜、角膜红肿,严重时导致视力减退甚至失明。对大鼠经口LD50为400mg/kg。小鼠经口LC50为60~465mg/kg。在空气中最高允许浓度0.25mg/L。
生态学数据
其他毒害作用:空气中嗅觉阈浓度: 0.325-0.425ppm。
性质与稳定性
1.避免接触潮湿空气。避免与强氧化剂、强还原剂、强酸、强碱、碱金属、水接触。
斜方晶系无色针状或片状结晶体。溶于水生成顺丁烯二酸。溶于乙醇并生成酯。
溶于乙醇、乙醚等多种有机溶剂,难溶于石油醚和
四氯化碳。与热水作用生成顺丁烯二酸。易于烯类单体进行共聚反应;也可进行均聚。与二元醇反应生成线型
不饱和聚酯,与
三氧化硫反应生成磺化顺丁烯二酸酐。可燃。有毒,溅及皮肤时要用大量清水冲洗。生产设备要密闭,操作人员要穿戴好防护用具。
2.本品有毒。其毒性比顺酸大,能刺激皮肤及黏膜。当人体接触高温液体时,其刺激性更为严重,能造成皮肤灼烧至伤,结膜、角膜红肿,严重时导致视力减退甚至失明。对大鼠经服LD50为
400mg/kg。小鼠经口LD5060~465mg/kg。当溅及皮肤时要用大量清水冲洗。生产设备要密闭,操作人员要穿戴好防护用具。
3. 存在于烟气中。
4. 强烈的刺激性,引起烧伤,吸入可引起肺水肿。
贮存方法
1.储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、食用化学品分开存放,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。
避免日光暴晒,防止受潮。贮存期3个月。
2.用内衬塑料袋,外套编织袋包装,净重25kg、50kg;也可用内衬塑料袋,外装铁桶或木桶包装,净重50kg。防止雨淋和日晒。贮存期为3个月。
合成方法
1.顺酐的主要生产方法有苯氧化法、丁烯氧化法和正丁烷氧化法,但仍以苯氧化法为主。1.苯氧化法苯在V-Mo-P系催化剂作用下,在固定床中发生氧化反应,生成顺丁烯二酸酐,反应温度为365℃(反应床层也可用沸腾床,但消耗高)。然后用水吸收生成顺丁烯二酸,再经共沸脱水和精馏,刮片得到成品。2.丁烷(或丁烯)氧化法丁烷(或丁烯)在V-Mo催化剂作用下,经空气或氧气氧化生成顺酐,反应温度350-400℃。然后再经水吸收,脱水和精制得到成品。
(1)苯氧化法 反应器在V、MO、Ti、P系催化剂存在下空气氧化成顺丁烯二酸酐,用水吸收为顺丁烯二酸水溶液,然后用二甲苯进行共沸蒸馏脱水得顺酐,最后减压精馏得成品。
1、氧化 氧化反应器为直径1500mm、总高17500mm的沸腾床,装入微球形钒-钼催化剂2000kg。开车前先以热空气将沸腾床内催化剂层升温到350℃活化数小时。随后将冷空气以每小时150kg的流量喷入催化剂层,控制反应温度约为360℃,反应气体经沸腾床顶部分离去催化剂后输到吸收系统。氧化率约45%。
2、水吸收反应气体经过喷水文氏管骤冷,再进入直径1400mm、高7000mm的水循球喷淋吸收塔,反应气体中的顺丁烯二酸酐蒸气被水吸收,成为含量约30%的顺丁烯二酸溶液。
3、共沸脱水、精馏 在共沸脱水塔的塔釜内先加
混合二甲苯3000kg加热至温高于136℃,釜内二甲苯沸腾,此时将30%的顺丁烯二酸溶液自塔中部送入,每小时流量约为350kg,酸溶液中的水与二甲苯形成共沸物自顶部蒸出,顺丁烯二酸失水成酐后溶于二甲苯中,下流至塔釜内。待送入酸液总量达6000kg时,釜内二甲苯中的顺丁烯二酸酐含量约为30%,此溶液输至减压精馏釜,先在釜温100℃、塔顶温110℃、真空度93.3kpa的条件下业精馏得顺丁烯二酸酐。水吸收至精馏的收率为90%
(2)苯氧化法-联合法 预热的苯和空气的混合物被送入列管式
固定床反应器内和催化剂接触进行反应,反应生成气经过两个气体冷却器冷至150℃左右,再进入部分冷凝器被水冷却至比顺丁烯二酸酐熔点稍高的温度(60℃),约有50%-60%的顺丁烯二酸酐冷凝为液态,剩余的40%-50%顺丁烯二酸酐用稀顺丁烯二酸液吸收成40%顺丁烯二酸溶液。经
薄膜蒸发器脱水成100%顺丁烯二酸溶液,再进入脱水器脱水成粗酐,最后经连续真空精馏塔精制得顺丁烯二酸酐成品。
(3)C4烯烃法 该法是以混合C4馏分中的有效成分正丁烯、丁二烯等为原料,和空气(或氧气)在V2O5-P2O5系催化剂作用下经气相氧化反应生成顺酐,其中正丁烯在反应过程中先脱氢生成丁二烯,再氧化生成顺酐。工艺过程为:C4馏分与空气混合后进入流化床氧化反应器,与反应器中催化剂接触生成顺酐。反应热由通水的冷却盘管除去并产生高压蒸汽。温度为400-500℃,反应之后气体中的顺酐经吸收塔得马来酸溶液,而后进行浓缩脱水,最后经简单蒸馏即得产品。
(4)正丁烷氧化法 正丁烷氧化工艺是以正丁烷为原料,在V2O5-P2O5系催化剂作用下发生气相氧化反应生成顺酐。副反应除生成
一氧化碳、
二氧化碳和水外,还生成醛、酮、酸等化合物。根据水同公开发表的工艺技术,也分固定床法和流化床法。
固定床法(如Halcon/SD法)的工艺过程如下:空气经过滤器过滤后,压缩到所需的反应压力;丁烷在汽化器中汽化,经过热后与压缩空气混合,一起送入反应器,用循环熔盐除去反应热。反应气经冷却与软水进行热交换,冷却至高于顺酐熔点,约有50%的顺酐凝析出来,并进入精酐贮槽,再泵送入精制工序进行精制。分离器顶部出来的尾气通入洗涤,未冷凝的顺酐全部转化为顺丁烯二酸,经贮槽再送入脱水塔脱水,最后送入精制塔精制得到产品顺酐。
(5)苯酐副产品法 由
邻二甲苯生产苯酐时,可以副产得到一定数量的顺酐产品,其产量约为苯酐产量的5%。在苯酐生产中,反应尾气经洗涤塔除去有机物后排放到大气中,洗涤液为顺酐和少量的苯甲酸、苯二甲酸等杂质,经浓缩精制和加热脱水后得到顺酐产品。
4.使苹果酸脱水即成马来酸酐,然后用
三氯甲烷重结晶进行精制。
用途
1.主要用于生产
不饱和聚酯树脂、
醇酸树脂、农药马拉硫磷、高效低毒农药4049、长效碘胺的原料。也是涂料、马来松香、聚马来酐、顺酐-苯乙烯共聚物。也是生产油墨助剂、造纸助剂、增塑剂和酒石酸、富马酸、
四氢呋喃等的有机化工原料。用作环氧树脂的固化,在有机合成中可用于制造丁二酸、丁二酸酐等。在医药工业中用作制造长效磺胺等药物。食品工业中用于制造酸味剂苹果酸及酒石酸等。
本品用作环氧树脂的固化剂。本品是重要的基本有机原料之一,主要用于制不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、尼龙-4等,也是生产纸张处理剂、胶黏剂、油墨、油漆、杀菌剂、除草剂、杀虫剂、
植物生长调节剂的主要原料。
2.测定具有共轭双键有机化合物的试剂。也用于
合成树脂、涂料、农药、医药、食品、及
润滑油添加剂等。
3.用于有机合成,合成纤维中间体。用作
分析试剂,如测定具有共轭双键有机化合物的试剂。
4.用作环氧树脂的固化剂,参考用量19~27质量份,因反应性和挥发性大,不宜单独使用,多与他酸酐或增韧剂(如均苯四酸二酐)混熔使用。固化条件160~200℃/(2~4h)。也可用于与EVA和PE共混物接枝,制备热熔胶新型聚合物,提高黏合力。还可用作生产
丙烯酸酯乳液的改性单体及与SBS接枝。在有机合成中可用于制造丁二酸、丁二酸酐、
γ-丁内酯、四氢呋喃、
丁二酰亚胺、丁二酰氯、不饱和聚酯树脂、顺丁烯二酸二丁酯(增塑剂)等产品。农药工业中用于制造
马拉硫磷、马来酰肼及杀菌剂、除草剂等。在医药工业中用于制造长效磺胺、氨茶碱等药物。食品工业中用于制造酸味剂苹果酸及酒石酸等。还用作
造纸施胶剂、润滑油降凝剂、
水质稳定剂、
油墨添加剂、织物柔软整理剂及用于制造
表面活性剂等。
热化学图表
试验数据图表
谱峰列表
使用注意事项
危险性概述
健康危害:该品粉尘和蒸气具有刺激性。吸入后可引起咽炎、喉炎和
支气管炎。可伴有腹痛。眼和皮肤直接接触有明显刺激作用,并引起灼伤。慢性影响:
慢性结膜炎,鼻粘膜溃疡和炎症。有致敏性,可引起皮疹和哮喘。
燃爆危险:该品可燃,有毒,具腐蚀性、刺激性,可致人体灼伤,具致敏性。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,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。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。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。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
消防措施
危险特性:粉体与空气可形成
爆炸性混合物,当达到一定浓度时,遇火星会发生爆炸。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。
灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
泄漏应急处理
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴
防尘面具(全面罩),穿
防酸碱工作服。用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中,转移至安全场所。若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴
自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。避免与氧化剂、还原剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
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。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、食用化学品分开存放,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。保质期,自出厂日起3个月。