環氧氯丙烷 Epichlorohydrin

編號系統

CAS號：106-89-8

MDL號：MFCD00005132

EINECS號：203-439-8

RTECS號：TX4900000

BRN號：79785

PubChem號：24845326

物性數據

1.       性狀：無色液體，有類似氯仿的氣味。

2.       沸點（oC,101.3kPa）：116

3.       熔點（oC）：-457.2

4.       相對密度（g/mL,15/4oC）：1.18683

5.       相對密度（g/mL,20/4oC）：1.181

6.       相對密度（g/mL,25/4oC）：1.17455

7.       相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：3.29

8.       折射率（20oC）：1.43805

9.       折射率（25oC）：1.4358

10.    黏度（mPa·s,0oC）：1.56

11.    黏度（mPa·s,25oC）：1.03

12.    閃點（oC）：40.6

13.    蒸發熱（KJ/mol,b.p.）：37.93

14.    生成熱（KJ/mol,計算值）：582

15.    燃燒熱（KJ/mol）：1750

16.    比熱容（KJ/(kg·K),20oC,定壓）：1.40

17.    臨界溫度（oC）：351.3

18.    臨界壓力（MPa）：4.9

19.    電導率（S/m,20oC）：5.4×10^-8

20.    熱導率（W/(m·K),20oC）：0.0733

21.    蒸氣壓（kPa,20oC）：1.73

22.    體膨脹系數（K^-1,55oC）：0.00104

23.    爆炸下限（%,V/V,計算值）：5.23

24.    爆炸上限（%,V/V,計算值）：17.86

25.   溶解性：微溶于水，可混溶于醇、醚、四氯化碳、苯。在20℃時，環氧氯丙烷在水中的溶解度為6.58%(質量)，水在環氧丙烷中的溶解度為1.47%(質量)。本品可與水形成共沸物，其沸點為88℃，含水28%。

毒理學數據

1、    刺激性：反復涂皮，可引起動物皮膚廣泛壞死。液體對眼有顯著刺激性。

2、    急性毒性：大鼠經口LD50：90mg/kg；小鼠經口LC50：238mg/kg；兔徑皮LD50：1500mg/kg；大鼠吸入LC50：500ppm/4H。

3、可被皮膚吸收，刺激皮膚和黏膜。較高濃度時，有麻醉作用。屬中等毒類。刺激皮膚和黏膜，并可經皮膚吸收。嗅覺閾濃度37.6mg/m3。TJ 36-79規定車間空氣中最高容許濃度為1mg/m3。小鼠灌胃后行動緩慢、食欲減退，繼而共濟失調、癱瘓、呼吸減弱，最后角弓反張而死亡。人長期少量吸入本品可出現四肢酸痛、腿軟乏力、運動不靈活、腓腸肌壓痛和一般神經衰弱癥。

生態學數據

該物質對水有稍微的危害。

分子結構數據

1、   摩爾折射率：20.37

2、   摩爾體積（cm³/mol）：76.7

3、   等張比容（90.2K）：187.4

4、   表面張力（dyne/cm）：35.6

5、   介電常數：

6、   偶極距（10^-24cm³）：

7、   極化率：8.07

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:1

4.可旋轉化學鍵數量:1

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積12.5

7.重原子數量:5

8.表面電荷:0

9.復雜度:37.9

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:1

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

與多數有機溶劑混溶，微溶于水。也對清漆、天然及合成樹脂等有較強的溶解能力。易燃，蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物，爆炸極限5.23%-17.86%（體積分數）。化學性質活潑，可以生成酯：與醇及苯酚反應可以生成醚；與醛或酮反應得到二噁烷衍生物。用本品進行反應時，為安全起見，宜以惰性溶劑稀釋，并緩緩加入。本品有毒，注意空氣流通，操作人員要佩戴防護用具。著火時可用砂土、泡沫、干粉、二氧化碳。

2.化學性質：3-氯-1,2-環氧丙烷與水反應生成3-氯丙二醇。與鹽酸作用生成β，β′-二氯異丙醇。與氰化氫發生加成反應生成γ-氯-β-羥基丁腈。用鈉或鈉汞齊還原生成烯丙醇。與硫化氫反應生成1-氯-3-巰基-2-丙醇等。與醇和酚在催化劑存在下發生反應，生成α-氯乙醇-γ-醚、縮水甘油醚或甘油-α，γ-二醚。

3.3-氯-1,2-環氧丙烷與氨或胺反應，生成1,3-二氨基丙醇和N-取代產物。與醛或酮反應得到二烷衍生物。與β-酮酸酯和丙二酸酯的鈉鹽反應，得到γ內酯衍生物。3-氯-1,2-環氧丙烷用氟化氫或氟化硼作催化劑可以發生聚合作用。

4..劇毒，可被皮膚吸收，刺激皮膚和黏膜。較高濃度時，有麻醉作用。發生中毒時，有眼睛刺痛、結膜炎、鼻炎、流淚、咳嗽、疲倦、胃腸紊亂、惡心等癥狀。嚴重中毒時，可引起麻醉癥狀，甚至引起肺、肝、腎的損傷。人體吸入MLC20*10-6。大鼠經口LD5090mg/kg?？諝庵凶畲笕菰S濃度18mg/m3。生產設備要密閉，空氣要流通，操作人員要配戴防護用具。此外，環氧氯丙烷有激烈的自聚趨向，不應在明火中加熱，以防容器爆裂。在用作試劑進行反應時，宜以惰性溶劑稀釋，并緩緩加入。

貯存方法

1.儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與酸類、堿類、食用化學品分開存放，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。

2.　因氯化鐵或氯化錫等能促進環氧氯丙烷自聚反應的發生，故宜貯存在干燥清潔的鍍鋅鐵桶中，每桶200kg。貯存于陰涼、通風、干燥處，要遠離火源和熱源。按易燃有毒物品規定貯運。

合成方法

該法有次氯酸化法和飽和氯水法。采用國內技術生產的為次氯酸化法，引進國外技術生產的為飽和氯水法。

次氯酸化法：將碳酸鈉配制成2%水溶液，送入次氯酸塔塔頂，氯氣從塔下部進入，在塔中制得1.8%-2%次氯酸，引入次氯酸化反應器。3-氯丙烯連續進入次氯酸化反應器，經攪拌反應制得二氯丙醇水溶液，經沉降分離出產物三氯丙烷，用泵送入皂化器。堿液用泵送入皂化器與二氯丙醇進行皂化反應，水蒸氣從皂化器下部進入。迅速蒸出皂化反應生成在環氧氯丙烷及其共沸物水，經冷凝進入分相器分層，上部水層返回皂化器，下層為粗環氧氯丙烷。在環氧精餾一塔上部分離出低沸物，在環氧精餾二塔上部分離出成品環氧氯丙烷，塔下部得到高沸點物。低沸物經環氧精餾三塔回收環氧氯丙烷后，去焚燒裝置。高沸物經環氧精餾四塔回收環氧氯丙烷可作為副產物出售或者去焚燒裝置。生產排出的廢水去污水處理場，經過中和、沉降、調質、生化曝氣處理合格后排放。

原料消耗定額：丙烯（100%）640kg/t、氫氧化鈉（100%）150kg/t、氯氣2070kg/t、副產D-D混劑140kg/t、氫氧化鈣（100%）1020kg/t。

2.醋酸丙烯酯法     該工藝的主要過程包括醋酸丙烯酯的合成、醋酸丙烯酯的水解（烯丙醇的生成）、二氯丙醇皂化及產品精制等幾部分。

1、酯化    將丙烯、醋酸、氧氣加入酯化反應器內，以鈀作催化劑，控制反應溫度在150-190℃反應壓力0.9MPa，在反應器中生成醋酸丙烯酯。從反應器中引出的反應生成經冷凝分離，得到醋酸丙烯酯混合液，直接送入水解工序。未反應的氣體用吸收法除去二氧化碳之后，返回氧乙?；ば蜓h使用。

2、水解    將醋酸丙烯酯投入裝有陽離子交換樹脂的反應器中，經液相水解反應生成丙烯醇，控制反應溫度60-80℃；水解生成物經共沸蒸餾、水萃取，精制得到含丙烯醇70%的水溶液。

3、氯化    將丙烯醇投入帶有攪拌器反應器中，與氯氣在酸性重要條件下進行氯化反應生成二氯丙醇，反應溫度0-10℃。生成的二氯丙醇溶液經汽提分離氯化氫，在分相器中分水，用雙塔精制后送皂化工序。

4、皂化     在板式汽提皂化塔中，水蒸氣從塔底導入，二氯丙醇與石灰水溶液從塔上部噴入，塔中段溫度為100℃，塔頂汽提物經冷凝、分相器分水得到粗環氧氯丙烷，再經雙塔精餾得到成品氧氯丙烷。

消耗定額：丙烯590kg/t，石灰650kg/t，電470KW·/t,醋酸30kg/t,蒸汽10.4t/t。

精制方法：由于空氣中水分的作用發生水解生成鹽酸而顯酸性。精制時需用堿洗滌，然后在100℃以下進行減壓蒸餾。收集中間餾分，用氫氧化鈣干燥。也可以先進行常壓蒸餾，在餾出物中加入其質量1/4的氧化鈣，在蒸氣浴上加熱。然后傾出產品，再進行分餾。

3.制法：

于裝有攪拌器、減壓蒸餾裝置（接受瓶用冰鹽浴冷卻）的反應瓶中，加入1,3-二氯丙醇-2（2）1350g（988mL，10.5mol），工業用氫氧化鈣細粉840g（10mol），水840mL，攪拌15min。而后水浴加熱，并進行減壓蒸餾。開始時真空度可低一些（5.3～6.5kPa），逐漸提高真空度至1.33kPa，溫度逐漸升高至95～100℃。餾出物用分液漏斗分出有機層，水層重新倒入反應瓶中，進行減壓蒸餾，如此再重復一次。合并有機層，進行減壓分餾，收集75℃/6.5kpa以前的餾分為環氧氯丙烷。剩余物主要為二氯丙醇（約170mL），可將其與150mL水一起加入反應瓶中，重新進行減壓蒸餾，將蒸出的有機層與上述環氧氯丙烷合并，無水硫酸鈉干燥后進行后進行蒸餾，收集115～117℃的餾分，得環氧氯丙烷（1）650g，收率67%。^[1]

用途

1.環氧氯丙烷是合成甘油中間體，也是環氧樹脂、硝化甘油炸藥、玻璃鋼、電絕緣制品的主要原料。并用作纖維素酯、樹脂和纖維素醚的混劑。也是生產表面活性劑、醫藥、農藥、涂料、膠粘劑、離子交換樹脂、增塑劑、甘油衍生物、縮水甘油衍生物以及氯醇橡膠的原料。以環氧氯丙烷與雙酚A為主要原料制取的各類環氧樹脂具有粘合性高、收縮性小、耐化學腐蝕、穩定性好等特點，廣泛用作涂料、粘合劑、增強材料和澆鑄材料等。以環氧氯丙烷為原料生產的氯醇橡膠是橡膠的新品種，在一般油和普通溶劑中不易膨脹，在低溫無增塑劑存在下具有較大的撓性，具有優于丁腈、氯丁和丁基橡膠的某些特有的功能。此外，3-氯-1,2-環氧丙烷還可用作增塑劑、纖維處理劑、穩定劑、殺蟲殺菌劑、醫藥原料等。

2.是一種重要的有機合成原料與中間體。用于生產環氧樹脂及用作環氧樹脂的稀釋劑。也用于制造甘油、硝化甘油炸藥、玻璃鋼、甲基丙烯酸甘油酯、氯醇橡膠、縮水甘油衍生物、表面活性劑、電絕緣制品等。也是制造多種膠黏劑、醫藥、農藥、增塑劑及離子交換樹脂等產品的常用原料。還用作膠黏劑、涂料、油漆、橡膠、樹脂、纖維素酯及纖維素醚等的溶劑。

安全信息

危險運輸編碼：UN 2023 6.1/PG 2

危險品標志：有毒

安全標識：S45 S53

危險標識：R10 R34 R43 R45 R23/24/25

文獻

[1]參考文獻：勃拉特（Blatt H A）主編?有機合成：第二集?南京大學化學系有機化學教研室譯?北京：科學出版社，1964:178. 參考書：有機化合物合成手冊/孫昌俊，王秀菊，孫風云主編. 北京：化學工業出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5

備注

暫無

表征圖譜