环氧丙烷
物理性质
性状:无色液体,有类似乙醚的气味。
沸点(oC,101.3kPa):34.23
熔点(oC):-111.8
相对密度(g/mL,20/20oC):0.8304
折射率(5oC):1.3712
折射率(20oC):1.3667
黏度(mPa·s,0oC):0.410
黏度(mPa·s,20oC):0.327
闪点(oC):-37
熔化热(KJ/mol):6.5
燃烧热(KJ/mol):1886.57
比热容(KJ/(kg·K),15oC,定压):1.95
临界温度(oC):215.3
爆炸下限(%,V/V):2.4
爆炸上限(%,V/V):21.5
体膨胀系数(K-1,液体):0.00213
空气中燃烧范围(ml/100ml):2.1~2.15
蒸气压(kPa,23.7oC):53.32
蒸气压(kPa,25oC):75.86
溶解性:能与乙醇、乙醚混溶,与水部分混溶[20℃水中溶解度为40.5%(重量),水在环氧丙烷中溶解度为12.8%,并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。
临界压力(MPa):5.2
临界密度(g·cm-3):0.305
临界体积(cm3·mol-1):190
临界压缩因子:0.245
偏心因子:0.271
Lennard-Jones参数(A):4.8515
Lennard-Jones参数(K):239.00
溶度参数(J·cm-3)0.5:19.110
van der Waals面积(cm2·mol-1):4.640×109
van der Waals体积(cm3·mol-1):34.400
气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-1943.34
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-94.68
气相标准熵(J·mol-1·K-1) :281.15
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-25.1
气相标准热熔(J·mol-1·K-1):72.55
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-1915.44
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-122.59
液相标准熵(J·mol-1·K-1) :196.27
液相标准生成自由能( kJ·mol-1):-28.66
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):122.5
作用与用途
1.无色、具有醚类气味的低沸易燃液体。工业品为两种旋光异构体的外消旋混合物。环氧丙烷是易燃、易爆化学品,其蒸汽会分解。应避免酸性盐(如氯化锡、氯化锌)、碱类、叔胺等过量会污染环氧丙烷。对金属无腐蚀性,由于对某些橡胶和塑料有作用,应注意选择垫圈和阀门。由于沸点低,挥发性大,易燃,化学性质活泼,应注意防止与电火花、静电、热源、酸、碱等接近。
与水部分混溶[20℃时水中溶解度40.5%(重量);水在环氧丙烷中的溶解度12.8%(重量)],与乙醇、乙醚混溶,并与二氯甲烷、戊烷、戊烯、环戊烷、环戊烯等形成二元共沸物。
化学性质化学性质极其活泼,特别是能与含有活泼氢的化合物反应,生成各种衍生物。例如,与水反应生成1,2-丙二醇;与氨反应生成异丙醇胺;与醇反应生成羟基醚;与脂肪酸反应生成羟基酯;与卤化氢反应生成卤代醇;与丙二醇反应生成聚丙二醇;氧化生成乙酸;与甘油反应生成聚醚三元醇;与羧酸反应生成酯等。在500℃通过浮石时部分发生重排,生成丙酮和丙醛。在无水状态下与氯作用,生成氯代丙酮和1-氯-2-丙醇。氧化时生成乙酸,用钠汞齐还原生成异丙醇。
2.环氧丙烷为有毒物质,对皮肤、黏膜均有刺激作用,能损伤眼的角膜
和结膜,引起呼吸器官疼痛、皮肤肿胀和灼伤,甚至使组织坏死。吸入其蒸气可影响中枢神经系统,呈现抑郁和呕吐、腹泻、昏迷、虚脱等症状。小鼠经口LD50580mg/kg。工作场所空气中最大容许浓度1mg/m3。操作人员应配戴防毒面罩、护目镜、防护手套。
性质与稳定性
环氧丙烷是重要的有机化工原料,为丙烯系的第三大产品,最大用途是制聚醚多元醇,进而制造聚氨酯,在美国和西欧的用途分配中,这方面的用途分别占60%和70%以上。
环氧丙烷用于制造非离子表面活性剂和丙烯醇、丙二醇、醇醚、碳酸丙烯酯、异丙醇胺、丙醛、合成甘油、有机酸、合成树脂、泡沫塑料、增塑剂、乳化剂、湿润剂、洗涤剂、杀菌剂、熏蒸剂等。环氧丙烷衍生的精细化学品几乎应用于所有工业部门和日常生活中。另外,环氧丙烷还少量用于涂料、刹车液、防冻剂、喷气发动机燃油添加剂、地板抛光剂、印刷油墨、电子化学品、清洁剂、选矿剂、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑剂、染料、非离子型表面活性剂、油田破乳剂、阻燃剂、农药乳化剂及润湿剂等行业。也用于有机合成。用作硝酸纤维素、醋酸纤维素、各种树脂的溶剂,氯乙烯树脂和含氯溶剂的稳定剂,硝基喷漆褪色的防止剂等。还用于表面活性剂(润湿剂、洗涤剂、乳化剂等)以及医药、农药、香料、人造皮革的制造。
重要的有机合成原料或中间体。胶黏剂中主要用于制备改性环氧树脂固化剂、合成树脂及作为环氧树脂胶黏剂的活性稀释剂。还用于生产丙二醇、丙烯醇、丙醛、聚醚、异丙醇胺、高级脂肪酸酯类表面活性剂、增塑剂、医药、农药、香料、泡沫塑料产品。也是各种树脂、乙酸纤维素、硝化纤维素等的溶剂及氯乙烯树脂和含氯溶剂的稳定剂、硝基喷漆退色防止剂,还可用作杀菌剂、熏蒸剂、润湿剂等。是一种广谱消毒剂,可以杀灭细菌繁殖体、芽孢、真菌及病毒,一般灭菌浓度为800~2000mg/L。
合成方法
主要有氯醇法和间接氧化法。贮存方法
1.本品应密封于耐压的容器中,阴凉干燥处避光保存。应避免用铜、银、镁等金属处理和贮存环氧丙烷。远离火种、热源。特别注意防火、防爆。可用铁、软钢、铜或铝制容器贮存。
2.环氧丙烷为低沸、易燃液体,其蒸气在空气中能自燃或爆炸,应按有毒危险品规
定贮运。贮槽和反应器等宜覆盖以惰性气体。容器的温度、压力应保持在25℃、0.3Mpa以下。施行有关安全防火防爆措施。贮运容器宜用不锈钢制。
毒理学数据
- 急性毒性:口服- 大鼠 LD50:380 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50:440 毫克/ 公斤。
- 刺激数据:皮肤- 兔子 415 毫克 中度; 眼睛- 兔子 20 毫克 重度。
- 属低毒类。毒性比环氧乙烷小,但积累性比环氧乙烷强。对皮肤、眼睛、气管黏膜有刺激作用,特别是它的水溶液对皮肤的刺激作用强烈,应避免与湿润的皮肤直接接触。工作场所最高容许浓度50mg/m3(美国)。空气中致死浓度为9488mg/m3。
生态学数据
该物质对水体稍有危害。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:15.53
2、 摩尔体积(m3/mol):64.2
3、 等张比容(90.2K):144.0
4、 表面张力(dyne/cm):25.2
5、 极化率(10-24cm3):6.15
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):0
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):12.5
7、 重原子数量:4
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:26.5
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:1
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 1280 3/PG 1
危险品标志: 很易燃有毒
安全标识:S45 S53
危险标识:R12 R45 R46 R20/21/22 R36/37/38