硝基甲烷 Nitromethane

編號系統(tǒng)

CAS號：75-52-5

MDL號：MFCD00007400

EINECS號：200-876-6

RTECS號：PA9800000

BRN號：1698205

PubChem號：24845304

物性數(shù)據(jù)

1.性狀：無色油狀液體，水果香味。^[1]

2.pH值：6.12（0.01mol/L水溶液）^[2]

3.熔點（℃）：-29^[3]

4.沸點（℃）：101.2^[4]

5.相對密度（水=1）：1.14^[5]

6.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.11^[6]

7.飽和蒸氣壓（kPa）：3.71（20℃）^[7]

8.燃燒熱（kJ/mol）：-708.1^[8]

9.臨界溫度（℃）：315^[9]

10.臨界壓力（MPa）：6.30^[10]

11.辛醇/水分配系數(shù)：-0.35^[11]

12.閃點（℃）：35（CC）^[12]

13.引燃溫度（℃）：418^[13]

14.爆炸上限（%）：63.0^[14]

15.爆炸下限（%）：7.1^[15]

16.溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、二甲基甲酰胺。^[16]

毒理學(xué)數(shù)據(jù)

1.急性毒性^[17]

LD50：940mg/kg（大鼠經(jīng)口）；1440mg/kg（小鼠經(jīng)口）

2.刺激性  暫無資料

3.致癌性^[18]  IARC致癌性評論：G2B，可疑人類致癌物。

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)

1.生態(tài)毒性^[19]

LC50：460mg/L（48h）（斑馬魚，靜態(tài)）；＜278mg/L（96h）（黑頭呆魚，靜態(tài)）

2.生物降解性^[20]  密封瓶試驗，初始濃度2ppm，4周后降解4%，初始濃度10ppm，4周后降解5%。

3.非生物降解性  暫無資料

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

1、摩爾折射率：12.70

2、摩爾體積（cm³/mol）：57.8

3、等張比容（90.2K）：130.4

4、表面張力（dyne/cm）：25.9

5、極化率（10^-24cm³）：5.03

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:0.1

2.氫鍵供體數(shù)量:0

3.氫鍵受體數(shù)量:2

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:2

6.拓撲分子極性表面積45.8

7.重原子數(shù)量:4

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:27.5

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價鍵單元數(shù)量:1

性質(zhì)與穩(wěn)定性

1.無色油狀液體。能與醇、醚、四氯化碳、二甲基甲酰胺等有機溶劑混溶。能溶解染料、油脂、蠟、纖維素衍生物、樹脂等，特別是對硝酸纖維素、醋酸纖維素有良好的溶解能力。能溶解芳烴，但不與烷烴、環(huán)烷烴相混合。這種選擇特性可用于烴的分離，潤滑油的精制。硝基甲烷和所有的硝基烷烴都容易溶解無水三氯化鋁，能夠制得含量約50%的溶液。溶解后形成的加成產(chǎn)物AlCl3-RNO2用于烴類的烷基化反應(yīng)中，其催化作用比三氯化鋁強。其水溶液呈弱酸性。本品易燃、易爆。操作時需穿戴防護用具。不吸濕，激烈撞擊時有爆炸危險。

2.化學(xué)性質(zhì)：用石蕊試紙檢驗硝基甲烷水溶液呈酸性，即0.01mol/L的水溶液pH 6.12；飽和水溶液pH 4.01；水飽和的硝基甲烷pH 4.82。硝基甲烷有互變異構(gòu)，含有微量的酸硝式結(jié)構(gòu)，在水中的互變異構(gòu)常數(shù)KT＝1.1×10-17。酸硝式中氧原子上的氫原子相當(dāng)活潑，容易生成質(zhì)子，因此顯酸性，能與強堿作用生成鹽。硝基甲烷與氫氧化鈉形成的鈉鹽有爆炸性，此鈉鹽能與醛類發(fā)生親核加成，生成β-硝基醇，例如在堿性溶液中與甲醛加成得到β-硝基乙醇。β-硝基醇容易脫水變成不飽和硝基化合物，例如硝基甲烷與苯甲醛生成ω-硝基苯乙烯。此外，硝基甲烷可以還原生成甲胺。

3.穩(wěn)定性^[21]  穩(wěn)定

4.禁配物^[22]  強還原劑、酸類、堿類、鹵代烷烴、金屬氫化物、金屬烷氧化物、氨、胺類等

5.避免接觸的條件^[23]  震動、受熱

6.聚合危害^[24]  不聚合

7.分解產(chǎn)物^[25]  氮氧化物

貯存方法

儲存注意事項^[26]  儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。庫溫不宜超過37℃。遠離火種、熱源。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、還原劑、酸類、堿類等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。

合成方法

1.甲烷氣相硝化法將稀硝酸噴成霧狀使之氣化，與經(jīng)過預(yù)熱的甲烷（天然氣）混合，使硝酸、甲烷、水蒸氣保持一定比例。混合氣進入以熔鹽為加熱介質(zhì)的管道反應(yīng)器中，在常壓和450-550℃條件下直接硝化。反應(yīng)生成物經(jīng)冷凝和水吸收，得到的硝基甲烷水溶液經(jīng)蒸餾得粗硝基甲烷，再經(jīng)洗滌、精餾即得成品。每噸產(chǎn)品消耗工業(yè)級硝酸5500kg，天然氣（CH4＞95%）20000m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

2.硫酸二甲酯與亞硝酸鈉反應(yīng)法將亞硝酸鈉和硫酸二甲酯加入反應(yīng)器中進行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝、蒸餾、冷卻分層得成品。此外，還可以采用亞硝酸鈉與氯乙酸鈉反應(yīng)，再加熱制得。亞硝酸鹽與鹵代烷反應(yīng)制得。在工業(yè)上也可用其他低碳烷烴（乙烷、丙烷）直接氯相硝化，但反應(yīng)生成物是硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的混合物。

精制方法：根據(jù)合成方法不同，除含有水、硝基乙烷、硝基丙烷和２硝基丙烷外，還可能含有醛、醇等雜質(zhì)。精制時用無水硫酸鈉、硫酸鎂或氯化鈣干燥，然后分餾。其他的精制方法有：在1000mL硝基甲烷中加入150mL濃硫酸，放置1~2天，分別用水、碳酸鈉水溶液和水洗滌，然后用無水硫酸鎂干燥數(shù)日，過濾后加入無水硫酸鈣放置，使用前進行分餾。也可以將硝基甲烷同活性炭回流24小時，同時不斷向液體中通入氮氣，濾去懸浮物，用無水硫酸鈉干燥、蒸餾，將餾出物通過一個填有活性氧化鋁的柱后再蒸餾即得純品。

3.將工業(yè)品硝基甲烷于13.3kPa下精餾，可得純度為99.98%的純品硝基甲烷。

4.將亞硝酸鈉和硫酸二甲酯混合后，進行反應(yīng)：

反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝，水蒸氣蒸餾，靜置分層而得成品。該法工藝簡便，反應(yīng)溫度較低，設(shè)備腐蝕性小，產(chǎn)品純度較高，優(yōu)級品含量可達99%以上。

5.將碳酸鈉溶液加到15℃左右的氯乙酸冷溶液中，使溶液ph＝8～9，溫度控制在20℃以下，然后加入42%的亞硝酸鈉溶液，混合均勻后，在帶有回流裝置的反應(yīng)器中緩慢加熱至產(chǎn)生二氧化碳氣體，停止加熱，讓反應(yīng)自動進行：

整個反應(yīng)過程中，控制反應(yīng)溫度在80～110℃之間，由于反應(yīng)放熱，當(dāng)溫度超過85℃，應(yīng)停止加熱。90℃時，就有硝基甲烷和水同時蒸出，收集餾出物，靜置分層，棄去水層，用無水氯化鈣干燥油層后，常壓蒸餾，收集100～101℃餾分，即為成品。

用途

1.硝基甲烷有較大的極性，能與許多有機化合物互溶，是一種良好的溶劑，可用作硝酸纖維素、醋酸纖維素、乙烯基樹脂、聚丙烯酸酯涂料和蜂蠟等的溶劑。

2.可用于制取炸藥、火箭、燃料、醫(yī)藥、染料、殺蟲劑、殺菌劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑和汽油添加劑等。在膠黏劑中主要作為溶劑極性使用，可與許多有機化合物互溶，能溶解纖維素衍生物、樹脂、染料、油脂等，特別是對硝基纖維素、醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚酯、蠟制物等有很好的溶解能力。

3.用作氣霧推進劑、火箭燃料和制造炸藥、染料等。

4.用作溶劑、火箭燃料、汽油添加劑以及用于有機合成。^[27]

安全信息

危險運輸編碼：UN 1261 3/PG 2

危險品標(biāo)志：易燃 有害 刺激

安全標(biāo)識：S41

危險標(biāo)識：R5 R10 R22

文獻

[1~27]參考書：危險化學(xué)品安全技術(shù)全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜