四氢呋喃
物理性质
性状:无色透明液体,有类似乙醚的气味。
沸点(oC,101.3kPa):67
熔点(oC):-126.4
相对密度(g/mL,20/4oC):0.8892
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):2.5
折射率(n20oC):1.4050
折射率(n25oC):1.4040
黏度(mPa·s,0oC):0.66
黏度(mPa·s,20oC):0.55
黏度(mPa·s,30oC):0.47
黏度(mPa·s,40oC):0.42
闪点(oC,闭口):17.2
燃点(oC):321.1
蒸发热(KJ/kg,66oC):410
比热容(KJ/(kg·K),20oC,定压,液体):1.96
比热容(KJ/(kg·K),60oC,定压,气体):1.55
临界温度(oC):26.8
临界压力(MPa):5.19
爆炸下限(%,V/V):2.3
爆炸上限(%,V/V):11.8
溶解性:溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂。
相对密度(25℃,4℃):0.880
临界密度(g·cm-3):0.322
临界体积(cm3·mol-1):224
临界压缩因子:0.259
偏心因子:0.226
溶度参数(J·cm-3)0.5:19.129
van der Waals面积(cm2·mol-1):6.000×109
van der Waals体积(cm3·mol-1):44.620
气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2533.16
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-184.18
气相标准熵(J·mol-1·K-1) :302.41
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-81.1
气相标准热熔(J·mol-1·K-1):76.25
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2501.07
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-216.27
液相标准熵(J·mol-1·K-1) :203.9
液相标准生成自由能( kJ·mol-1):-83.93
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):123.9
作用与用途
- 避免与空气接触。禁止与酸类、碱、强氧化剂、氧接触。
- 无色透明液体,有类似醚的气味。能和水混溶。与水组成的共沸混合物能溶解醋酸纤维素及咖啡因一类的生物碱,溶解性能比单独使用四氢呋喃的效果好。一般的有机溶剂如乙醇、乙醚、脂肪烃、芳香烃、氯化烃等在四氢呋喃中都能很好地溶解。在空气中易与氧化合生成爆炸性的过氧化物。对金属无腐蚀性,对许多塑料和橡胶都有侵蚀作用。由于沸点、闪点低、常温下易着火。贮存时空气中的氧能和四氢呋喃作用生成有爆炸性的过氧化物。光照和无水的情况下,过氧化物更易形成。因此,常加入0.05%~1%的对苯二酚、间苯二酚、对甲苯酚或亚铁盐等还原性物质作抗氧剂,以抑制过氧化物的生成。本品低毒,操作人员应穿戴防护用具。
- 化学性质:在空气中由于自氧化作用生成有爆炸性的过氧化物。用硝酸氧化时生成丁二酸。在氧化铝催化作用下,300~400℃与氨反应得到吡咯烷;400℃与硫化氢反应得到四氢噻吩。在氯化锌存在下,受酸或酰氯的作用,容易开环生成1,4-丁二醇、1,4-二卤化物。在光的影响下,常温氯化生成2,3-二氯四氢呋喃。其第二位的氯原子很活泼,可直接被烷氧基、乙酸基或Grignard试剂的烷基所取代。用酸式磷酸盐作催化剂,270℃时四氢呋喃脱水生成丁二烯。加热时四氢呋喃与氯化氢气体作用,重排成4-氯丁醇。在三氯化铝存在下,四氢呋喃与氢化铝锂作用,定量的生成丁醇。
性质与稳定性
1.本品是性能优良的有机溶剂,由于具有溶解速度快,对树脂表面和内部的渗透扩散性好等特征而得到广泛的应用。在格式反应、聚合反应、LiAlH4还原缩合反应、酯化反应中用作溶剂。对聚氯乙烯、聚偏氯乙烯及其共聚物的溶解,可得到低黏度的溶液,常用于表面涂料,保护性涂料,胶黏剂和薄膜的制造。也用于油墨、脱漆剂、萃取剂、人造革表面处理等方面。本品自聚及共聚,可以制造聚醚型聚氨酯弹性体,其特点是高回弹性能。本品是重要的化工原料,可以制备丁二烯、锦纶、聚丁二醇醚、γ-丁内酯、聚乙烯吡咯烷酮、四氢噻吩等。本品也是药物等有机合成的中间体。
2.四氢呋喃是一种重要的有机合成原料和优良的溶剂,四氢呋喃对许多有机物有良好的溶解性,它能溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟树脂以外的所有有机化合物,特别是对聚氯乙烯、聚偏氯乙烯和丁苯胺有良好的溶解作用,被广泛用作反应性溶剂。作为常用溶剂,四氢呋喃已普遍用于表面涂
料、保护性涂料、油墨、萃取剂和人造革的表面处理。四氢呋喃是生产聚四亚甲基醚二醇(PTMEEG)重要原料,也是制药行业的主要溶剂。用作天然和合成树脂(特别是乙烯基树脂)的溶剂,也用于制丁二烯、己二腈、己二酸、己二胺等。
3.用作溶剂、色谱分析试剂,用于有机合成。
合成方法
四氢呋喃的生产工艺有以下几种。
贮存方法
1.常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。
2.包装要求密封,不可与空气接触。
3.应与氧化剂、酸类、碱类等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。
4.禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
毒理学数据
- 毒性分级 中毒
- 急性毒性:口服-大鼠LD50:1650毫克/公斤; 吸入-小鼠LCL0:24000毫克/立方米/2小时。
- 有麻醉作用。空气中最高允许浓度为200mg/L。能刺激皮肤和黏膜。
- 四氢呋喃吸入为微毒类,经口属低毒类。对皮肤和眼、鼻、舌的黏膜有刺激作用。其蒸气有麻醉性,长时间吸入高浓度蒸气能引起头昏、眼花、头痛、呕吐等症状。当血液中的浓度达160mg/kg时,会完全陷于麻醉;达300~400mg/kg时,即能致死。但纯品的毒性比丙酮低,是毒性最小的溶剂之一。嗅觉阈浓度88.2mg/m3,工作场所最高容许浓度为590mg/m3。当浓度大于73.5~147mg/m3时,即能感到四氢呋喃的特有气味。
生态学数据
该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:20.05
2、 摩尔体积(m3/mol):79.7
3、 等张比容(90.2K):184.7
4、 表面张力(dyne/cm):28.8
5、 极化率(10-24cm3):7.94
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):0.5
2、 氢键供体数量:0
3、 氢键受体数量:1
4、 可旋转化学键数量:0
5、 互变异构体数量:
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):9.2
7、 重原子数量:5
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:22.8
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
安全信息
危险运输编码: UN 2924 3/PG 2
危险品标志: 易燃刺激
安全标识:S16 S29 S33 S26 S36
危险标识:R11 R19 R36/37 R36/37/38