嗎啉 Morpholine

編號系統

CAS號：110-91-8

MDL號：MFCD00005972

EINECS號：203-815-1

RTECS號：QD6475000

BRN號：102549

PubChem號：24864597

物性數據

1.性狀：無色油狀吸濕性液體，有氨味。^[11]

2.熔點（℃）：-5^[12]

3.沸點（℃）：128.9^[13]

4.相對密度（水=1）：1.00^[14]

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：3.0^[15]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：1.06（20℃）^[16]

7.臨界溫度（℃）：344^[17]

8.臨界壓力（MPa）：5.302^[18]

9.辛醇/水分配系數：-0.86^[19]

10.閃點（℃）：38（OC）^[20]

11.引燃溫度（℃）：310^[21]

12.爆炸上限（%）：11.2^[22]

13.爆炸下限（%）：1.4^[23]

14.溶解性：與水混溶，可混溶于多數有機溶劑。^[24]

15.黏度（mPa·s,15oC）：2.5334

16.黏度（mPa·s,20oC）：2.33

17.蒸發熱（KJ/mol）：43.96

18.熔化熱（KJ/mol）：14.53

毒理學數據

1.急性毒性^[25]

LD50：1450mg/kg（大鼠經口）；525mg/kg（小鼠經口）；500μl（500mg）/kg（兔經皮）

LC50：8000ppm（大鼠吸入，8h）

2.刺激性^[26]

家兔經皮：995mg（24h），重度刺激。

家兔經眼：2mg，重度刺激。

3.亞急性與慢性毒性^[27]  大鼠吸入6.4g/m³（反復吸入），眼、呼吸道刺激，肺、肝和腎有病變。

生態學數據

1.生態毒性^[28]

LC50：350~400mg/L（96h）（魚）

IC50：1.7~4.1mg/L（72h）（藻類）

2.生物降解性  暫無資料

3.非生物降解性  暫無資料

4.其他有害作用^[29]   該物質對環境有危害，應特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。

分子結構數據

1、摩爾折射率：23.40

2、摩爾體積（cm³/mol）：93.5

3、等張比容（90.2K）：217.6

4、表面張力（dyne/cm）：29.2

5、極化率（10^-24cm³）：9.27

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:1

3.氫鍵受體數量:2

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21.3

7.重原子數量:6

8.表面電荷:0

9.復雜度:34.5

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.化學性質：具有仲胺的性質，堿性介于哌啶與哌嗪之間（pKa 8.36，25℃）。與脂肪酸、酸酐、酰氯反應，生成酰胺。與烷基化試劑如氯代烷、硫酸二烷基酯、甲酸與醛的混合物等反應，生成N-烷基取代物。與酮反應生成烯胺。與氯或次氯酸鈉反應生成N-氯代嗎啉。在干燥的乙醚中與二氧化碳作用，得到氨基甲酸衍生物。在酸性高錳酸鉀溶液中逐漸發生氧化作用。

2.蒸氣刺激皮膚及眼黏膜，引起呼吸困難，具有全身毒性作用，可引起肝、腎變性及壞死性病變。人體在43mg/L濃度下，作用1min，對鼻黏膜產生強烈的刺激，作用1.5min,出現咳嗽。在傾倒未稀釋的本品時，吸入其蒸氣者，咽喉即發生劇烈疼痛，咽部黏膜劇烈充血。未稀釋的嗎啉附在皮膚上可引起難以忍受的疼痛，并能透過皮膚吸收。空氣中最高容許濃度0.5mg/m3。生產車間要求通風良好，設備要密閉。操作人員要十分注意保護眼睛及皮膚，戴密閉眼鏡、手套等。當接觸高濃度時，要使用過濾式工業防護面具（A型）。應限制溶液中游離堿的含量不得超過2%。

3.穩定性^[30]  穩定

4.禁配物^[31]  酸類、酰基氯、酸酐、強氧化劑

5.聚合危害^[32]  不聚合

貯存方法

1.儲存注意事項^[33]  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、酸類等分開存放，切忌混儲。不宜大量儲存或久存。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。

2.濺及皮膚或眼睛時，應立即用水充分沖洗。嚴密封裝于玻璃瓶或陶瓷罐內，外套木桶包裝。貯存于陰涼、干燥、通風處。防曬、防潮，遠離火種、熱源。搬運時輕裝、輕卸，避免包裝破損。按有毒化學品規定貯運。

合成方法

1.由二乙醇胺經硫酸脫水環合而得。將二乙醇胺加入水反應鍋內，在60℃以下滴加硫酸，加畢，升溫于185-195℃，保溫30min。冷至60℃以下，滴加氫氧化鈉液至pH=11，冷卻，過濾，濾液精餾，收集130℃以下餾分，精嗎啉含量可達99.5%以上。該法原料易得，目前已成為世界生產嗎啉的主要方法。由二噁烷與氨氣相催化反應而可制得嗎啉。

2.由二乙醇胺在硫酸存在下脫水環合而制得。將二乙醇胺加入反應鍋內，在60℃以下滴加H₂SO₄，加畢升溫至185～195℃，保溫30min，冷卻至60℃，滴加NaOH溶液，使pH＝11，冷卻過濾，濾液精餾，收集130℃以下餾分即為嗎啉。
也可用二乙二醇和氨在催化劑存在和壓力下制得嗎啉。該方法原料易得，成為目前世界上生產嗎啉的主要方法。

精制方法：將嗎啉與金屬鈉一起回流1小時，在干燥氮氣流下常壓蒸餾精制。或用無水硫酸鈣干燥后分餾。也可以將嗎啉制成草酸鹽，用60%%乙醇重結晶2次，加入濃氫氧化鉀水溶液使嗎啉游離出來，分離后用固體氫氧化鉀干燥，再用金屬鈉干燥，然后分餾。

3.由二甘醇與氨在氫氣和鎳催化劑存在下于30～40MPa大氣壓和150～400℃溫度下反應制得。或者由二乙醇胺與過量的濃鹽酸（或濃硫酸）作用制得。

4.在酸性環境下使二乙醇胺閉環就能制成嗎啉，然后通過精餾提純。

用途

1.用作分析試劑，及樹脂、蠟類、蟲膠等的溶劑。廣泛用作樹脂、染料、蠟、蟲膠、酪朊等的溶劑，鍋爐防腐劑和橡膠硫化促進劑。也用于制備表面活性劑、增塑劑、抗氧劑和醫藥等。

2.用作水處理緩蝕劑，由于其水溶液呈堿性，可以中和水中的游離二氧化碳提高鍋爐給水ph值，減緩二氧化碳的腐蝕。可防止鍋爐給水的高溫酸性氧化物的腐蝕。

3.醫藥方面用于合成病毒靈、布洛芬、萘譜里甲氧氯普胺、氟聯苯丙酸以及咳必定、甲滅酸等多種重要藥物。有機合成方面可用作N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、嗎啉脂肪酸鹽等的中間體和原料。

4.該試劑可以作為堿，可以用來合成烯胺和作為Mannich縮合反應時的催化劑。

Willgerodt反應  嗎啡啉可用來作為Kindler改進的Willgerodt反應中的胺組分^[2]，在微波照射下，也能發生這種重排反應 (式1，式2)^[3]。

亞胺的形成  嗎啡啉是合成烯胺的三個主要二級胺中的一個，堿性比哌啶和四氫吡咯弱，因此烯胺的形成速度要比哌啶和四氫吡咯慢。嗎啡啉在形成烯胺的過程中，區域選擇性也比吡啶和四氫吡咯差^[4]。飽和的醛、酮與嗎啡啉合成烯胺時，可以直接在苯中加熱反應^[5]，或用對甲苯磺酸、四氯化鈦催化 (式3)^[6]，也可用微波照射^[7]，或者與三氟磺酸烯醇酯在Pd催化作用下反應生成 (式4)^[8]。

嗎啡烯胺的應用  雖然嗎啡啉合成烯胺時的活性不高，但在合成吡咯烷酮衍生物時，產率較高。典型的例子是環戊烯嗎啡啉烯胺的酰基化 (式5)^[9]。與乙酰化咪唑作用也可以使嗎啡啉烯胺形成酰胺，酸化后得到酸 (式6)^[10]。

5.用作分析試劑，及樹脂、蠟類、蟲膠等的溶劑。^[34]

安全信息

危險運輸編碼：UN 2054 8/PG 1

危險品標志：腐蝕

安全標識：S23 S36 S45

危險標識：R10 R34 R20/21/22

文獻

1. Perrin, D. D.; Armarego, W. L. F. Purification of Laboratory Chemicals, 4th ed.; Butterworth Heinemann, 1997, p 279. 2. Review: Purrello, G. Heterocycles, 2005, 65, 411. 3. Darabi, H. R.; Aghapoora, K.; Tajbakhsh, M. Tetrahedron Lett., 2004, 45, 4167. 4. Adams, J. P. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 2000, 125. 5. Lee, P. S.; Sakai, S.; H?rstermann, P.; Roth, W. R.; Kallel, A. E.; Houk, K. N. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 5839. 6. Dewan, S. K.; Varma, U.; Malik, S. D. J. Chem. Res. (S), 1995, 21. 7. Varma, R. S.; Dahiya, R.; Kumar, S. Tetrahedron Lett., 1997, 38, 2039. 8. Willis, M. C.; Brace, G. N. Tetrahedron Lett., 2002, 43, 9085. 9. Thomas, B. G.; Patricia, G. L.; Masood, P. J. Org. Chem., 1996, 61, 3806. 10. Cook, G.; Waddle, J. L. Tetrahedron Lett., 2003, 44, 6923. [1~10]參考書：現代有機合成試劑<性質、制備和反應>；胡躍飛 付華 編著；化學工業出版社；ISBN 7-5025-8542-7 [11~34]參考書：危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學工業出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜