1,4-二噁烷
物理性质
性状:无色易燃性液体。具有微弱的令人愉快的清香的酯味。蒸气有毒!
沸点(oC,101.3kPa):101.5
熔点(oC):11.80
相对密度(g/mL,20/4oC):1.0338
相对密度(g/mL,20/20oC):1.03560
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):3.03
折射率(n20D) :1.4224
折射率(n20oC):1.4229
折射率(n25oC):1.4203
黏度(mPa·s,20oC):1.3
黏度(mPa·s,25oC):1.2
黏度(mPa·s,30oC):1.087
闪点(oC,闭口):12.2
闪点(oC,开口):15.6
燃点(oC):180
蒸发热(KJ/mol):35.80
熔化热(KJ/mol):12.5
燃烧热(KJ/mol):2432.5
比热容(KJ/(kg·K),20oC):1.72
临界温度(oC):312
临界压力(MPa):5.14
电导率(S/m,25oC):<2×10-8
爆炸下限(%,V/V,100~110oC):1.97
爆炸上限(%,V/V,100~110oC):22.5
体膨胀系数(K-1,20oC):0.001030
体膨胀系数(K-1,0~55oC):0.001070
体膨胀系数(K-1,55oC):0.00113
溶解性:能与水及多数有机溶剂混溶。溶解能力很强。能很好地溶解醋酸纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素以及多种天然及人造树脂。对无机物如氯化铁、氯化汞、盐酸、碘和磷等也有相当的溶解能力。与少量水的混合物能溶解高锰酸钾。
相对密度(25℃,4℃):1.0281
临界密度(g·cm-3):0.37
临界体积(cm3·mol-1):238
临界压缩因子:0.254
偏心因子:0.280
溶度参数(J·cm-3)0.5:20.163
van der Waals面积(cm2·mol-1):5.900×109
van der Waals体积(cm3·mol-1):46.620
气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2400.9
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-315.3
气相标准熵(J·mol-1·K-1) :299.66
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-180.8
气相标准热熔(J·mol-1·K-1):92.18
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2362.2
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-355.1
液相标准熵(J·mol-1·K-1) :195.27
液相标准生成自由能( kJ·mol-1):-189.7
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):150
作用与用途
1.在常温下易着火,化学性质虽较稳定,但能与氧化性物质作用。温度、压力上升时也变得不稳定。吸湿性强,干燥的二噁烷对金属无腐蚀性,贮存时特别是在光的影响下,能形成爆炸性的过氧化物。
化学性质:化学性质与一般的饱和醚相似,是比较稳定的化合物。在空气中氧的作用下,特别在散射光照射时,形成有爆炸性的过氧化物。对碱、金属钠和弱酸稳定。强酸、强氧化剂在高温、高压下使醚键破裂而开环。与卤化氢作用时,生成1,2-二卤代乙烷和乙二醇。加热时与浓硫酸作用生成2-甲基-1,3-二戊烷等。
2.与乙酸或乙酐在加热时作用,生成乙二醇二乙酸酯。能与卤素、硝酸、硫酸以及其他无机化合物形成络合物。例如与卤素形成C4H8O2Br2(m.p. 66℃)、C4H8O2I2(m.p. 84℃)、C4H8O2Cl2,与硫酸形成C4H8O2H2SO4(m.p. 101℃)等氧化合物。与氯化锂或三氟化硼也能形成络合物LiCl·C4H8O2·H2O,BF3·2H2O·C4H8O2。在钯、铑、镍等金属催化下,二噁烷在重氢和醚间进行同位素交换。二噁烷与四硝基甲烷反应呈鲜黄色,此反应可用来检验二噁烷。
3. 存在于烟叶中。
4. 可引起CNS衰退、肝和肾的坏死,对皮肤、肺和粘膜有刺激性。
性质与稳定性
1.用作硝酸纤维素、赛璐珞、纤维素树脂、植物油、矿物油以及油溶性染料等的溶剂。也用于制造喷漆、清漆、增塑剂、润湿剂、抛光剂、脱漆剂、香料、防腐剂、熏蒸消毒剂、防臭剂以及医药用品等方面。此外,尚用作木质素萃取剂以及从钠、钾、锂的氯化物中萃取分离锂。
2.色层分析用溶剂,非水滴定常用溶剂。还是乙酸纤维素及其衍生物的溶剂。
3.用作色谱分析试剂。
合成方法
精制方法:主要杂质有乙醛、2-甲基-1,3-二戊烷、缩醛、过氧化物及水分。杂质含量不多时,可加金属钠回流6~12小时后,直接进行蒸馏。含有多量的缩醛时,需要进行水解除去。在2L二噁烷中加入27mL浓盐酸和200mL水,回流12小时。在回流过程中漫漫通入氮气以除去生成的乙醛;冷却后加入固体氢氧化钾,直到不再溶解为止。分去水层,再加入氢氧化钾干燥24小时。将初步干燥的二烷加金属钠回流6~12小时,然后在金属钠存在下进行蒸馏。过氧化物的除去与乙醚相同。将粉碎的氢氧化钠加入到工业品二氧六环中,除去酸性物质和水分。滤去固体物质后进行蒸馏,即得纯品二氧六环。
贮存方法
1.应密封贮存,防止接近火源。可用铁、软钢、铜或铝制容器贮存。
2.贮存时特别是在光的影响下,能形成爆炸性的过氧化物。使用前需加以检验和除去。
毒理学数据
属微毒类。毒性比乙醚强2~3倍。中毒时最初出现麻醉、呕吐,尿频后尿减少,终至停止排尿。同时血液中尿素增加,嗜眠,昏睡,2~3日后死亡。长期接触或吸入其蒸气时,刺激眼、鼻、咽喉和肺,损害肝、肾、脑和皮肤。工作场所最高容许浓度360mg/m3,超过720mg/m3时即能引起头痛和胃痛等症状。二噁烷能经皮肤吸收而中毒,接触皮肤时应用大量水冲洗和用肥皂洗净。大鼠经口LD50为6.0g/kg。
生态学数据
大鼠致死浓度(空气中)为18000mg/m3。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:21.65
2、 摩尔体积(m3/mol):88.5
3、 等张比容(90.2K):209.3
4、 表面张力(dyne/cm):31.2
5、 极化率(10-24cm3):8.58
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):-0.3
2、 氢键供体数量:0
3、 氢键受体数量:2
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):18.5
7、 重原子数量:6
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: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: UN1165 3/PG 2
危险品标志: 易燃有害
安全标识:S9 S16 S46 S36/S37
危险标识:R11 R19 R40 R66 R36/37