呋喃
物理性质
性状:无色液体,有温和的香味。
相对密度(g/mL,19.4/4oC):0.94
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):2.35
熔点(oC):-85.68
沸点(oC,101.3kPa):31.36
折射率(n20oC):1.4214
闪点(oC,开口):-40
自燃点或引燃温度(oC):390
蒸发热(J/mol,31.2oC):399.8
生成热(KJ/mol):62.0
燃烧热(KJ/mol):2093.8
爆炸上限(%,V/V):14.3
爆炸下限(%,V/V):1.3
溶解性:能与乙醇、乙醚等普通有机溶剂混溶。25℃时在水中溶解1.0%;水在呋喃中溶解0.3%。
相对密度(20℃,4℃):0.9514
临界温度(oC):216.85
临界压力(MPa):5.3
临界密度(g·cm-3):0.312
临界体积(cm3·mol-1):218
临界压缩因子:0.294
偏心因子:0.200
溶度参数(J·cm-3)0.5:18.541
van der Waals面积(cm2·mol-1):4.920×109
van der Waals体积(cm3·mol-1):37.580
气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2110.95
气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-34.73
气相标准熵(J·mol-1·K-1) :267.25
气相标准生成自由能( kJ·mol-1):0.9
气相标准热熔(J·mol-1·K-1):65.40
液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2083.30
液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-62.38
液相标准熵(J·mol-1·K-1) :176.95
液相标准生成自由能( kJ·mol-1):0.17
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):114.56
作用与用途
1.避免光照和空气接触,禁止与酸类强氧化剂接触。沸点和闪点低,挥发性大,在空气中容易达到爆炸浓度。
2.化学性质:与空气接触时,形成不稳定的过氧化物。对热比较稳定,与无机酸作用发生树脂化。蒸馏时也容易发生树脂化。在氧化铝催化下,350~450℃时与氨反应生成吡咯,与硫化氢反应生成噻吩。呋喃容易在2位和5位发生取代和加成反应。与硝酸乙酰酯反应生成2-硝基呋喃。与吡啶和三氧化硫加成物作用生成呋喃-2-磺酸。0℃时在二烷中与溴反应生成2-溴呋喃,在氯化锌催化下,与异丁烯反应生成2-叔丁基呋喃。在四氯化锡催化下,与乙酐反应生成2-乙酰基呋喃。呋喃含有共轭双键,容易与顺丁烯二酸酐发生Diels-Alder反应。在100℃和5MPa下,用镍作催化剂,与氢加成得到四氢呋喃。呋喃在靛红和硫酸中呈紫色,盐酸浸过的松木片遇呋喃显绿色,可用来检验呋喃。
3.蒸气有麻醉作用,可通过皮肤吸收,应在通风橱中使用
性质与稳定性
用于有机合成或用作溶剂。还可用来制取吡咯、噻吩、四氢呋喃等。呋喃经醚化,还原得到2,5-二甲氧基二氢呋喃,经水解生成2-羟基-1,4-丁二醛,可用于合成法山莨菪碱的生产;当呋喃经醚化、还原,再经催化加氢得到2,5-二甲氧基四氢呋喃时,经水解生成丁二醛,则是合成另一种生物碱阿托品的原料。呋喃还用来生产消炎药甲苯酰吡各乙酸钠,每吨这种药物需消耗呋喃4.75t。
合成方法
1.由糠醛氧化得到2-呋喃甲酸,经脱羧后,即得呋喃。将2-呋喃甲酸加热至200-205℃(沸点左右),即分解为呋喃和二氧化碳。反应过程中,将升华的2-呋喃甲酸返回反应器,馏出的呋喃重新蒸馏,收集31-34℃馏分即得较纯的成品。收率约75%。工业上可由糠醛直接脱羰。反应所用的催化剂有硅酸铝、金属氧化物或氢氧化物以及合金或金属的混合物,如亚铬酸锌和锰的混合物,反应温度约400℃,收率90%。在大规模生产时收率可达74%。
精制方法:用5%氢氧化钾水溶液洗涤,无水硫酸钙或无水硫酸钠干燥,使用前在氢氧化钾或金属钠存在下蒸馏。若有过氧化物,可用硫酸氢钠和弱酸性硫酸亚铁水溶液洗涤除去。
贮存方法
1.通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过28℃。避光保存。包装要求密封,不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。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
呋喃能使血液循环、肠、胃、肝脏功能出现异常。其蒸气有麻醉性,又能被皮肤吸收而中毒,接触皮肤后用水及肥皂充分洗净。大鼠的致死浓度(空气中)为84512mg/m3。空气中呋喃的蒸气浓度不得超过27.8mg/m3。
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:18.55
2、 摩尔体积(m3/mol):72.2
3、 等张比容(90.2K):161.2
4、 表面张力(dyne/cm):24.8
5、 极化率(10-24cm3):7.35
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):1.3
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):13.1
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 2811 6.1/PG 2
安全标识:S45 S53 S61
危险标识:R12 R19 R38 R45 R68 R20/22 R48/22 R52/53