马来酸酐,又称失水苹果酸酐、顺丁烯二酸酐、顺酐,是顺丁烯二酸的酸酐,室温下为有强烈刺激性气味的白色晶体,化学式为C4H2O3。
物理性质
密度:/cm3
熔点:51-56℃
沸点:202℃
闪点:℃
折射率:
爆炸上限(V/V):%
爆炸下限(V/V):%
外观:白色晶体
溶解性:溶于水、丙酮、苯、氯仿等多数有机溶剂
化学性质
马来酸酐以前用苯的催化氧化制备,但由于价格的缘故,大多用正丁烷氧化法制取:2CH3CH2CH2CH3 + 7O2 → 2C4H2O3 + 8H₂O
马来酸酐水解生成顺丁烯二酸(cis-HO2CCH=CHCO2H);1 : 1 醇解生成单酯cis-HO2CCH=CHCO2CH3;用作狄尔斯-阿尔德反应中的亲双烯体;与金属配位,配合物的例子如Pt(PPh3)2(MA)及Fe(CO)4(MA)。
分子结构数据
摩尔折射率:
摩尔体积(cm3/mol):
等张比容():
表面张力(dyne/cm):
极化率(10-24cm3):
计算化学数据
疏水参数计算参考值(XlogP):-
氢键供体数量:0
氢键受体数量:3
可旋转化学键数量:0
互变异构体数量:0
拓扑分子极性表面积:
重原子数量:7
表面电荷:0
复杂度:129
同位素原子数量:0
确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:0
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
共价键单元数量:1
用途
1、用作生产1,4-丁二醇、、四氢呋喃、琥珀酸、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等的原料,也用于和农药。
2、在金属选矿中充当捕收剂。
3、马来酸酐是一种重要的不饱和有机酸酐基本原料,在农药生产上用于合成有机磷杀虫剂的中间体顺丁烯二酸二乙酯、哒嗪硫磷的中间体1-苯基-3,6-二羟基哒嗪以及拟除虫菊酯杀虫剂胺菊酯、杀菌剂、克菌丹的中间体,此外,还用于生产不饱和聚酯树脂、油墨助剂、造纸助剂、涂料以及工业、食品工业等。
合成方法
苯氧化法
苯蒸气和空气(或氧气)在以V2O5-MnO3等为活性组分,α-Al2O3为载体的催化剂上发生气相氧化反应生成顺酐。苯氧化法是生产顺酐的传统生产方法,工艺技术成熟可靠,主要技术有美国SD法、Alusuisle/UCB法和日本触媒化学法等,其中以SD法应用为普及。
C4烯烃法
该法是以混合C4馏分中的有效成分正丁烯、丁二烯等为原料,和空气(或氧气),在V2O5-P2O5系催化剂作用下经气相氧化反应生成顺酐,其中正丁烯在反应过程中先脱氢生成丁二烯,再氧化生成顺酐。在反应过程中,除生成主产物外,还副产生成一氧化碳、二氧化碳和水以及少量的乙醛、乙酸、和呋喃等,原料单耗高,收率低,该法已经逐渐被淘汰。
苯酐副产法
在由邻二甲苯生产苯酐时,可以副产得到一定数量的顺酐产品,其产量约为苯酐产量的5%。在苯酐生产中,反应尾气经洗涤塔除去有机物后排放到大气中,洗涤液为顺酐和少量的苯甲酸、苯二甲酸等杂质,经浓缩精制和加热脱水后得到顺酐产品。
正丁烷氧化法
正丁烷氧化工艺是以正丁烷为原料,在V2O5-P2O5系催化剂作用下发生气相氧化反应生成顺酐。该工艺自1974年由美国孟山都公司实现工业化以来,由于原料价廉、对环境污染小以及欧美等正丁烷资源丰富等原因而得到迅速的发展,代表了顺酐生产工艺的发展趋势。 产能:2010年国内的生产能力约为100万吨,其中丁烷产能约10万吨。
马来酸酐工业化生产技术有四种:固定床工艺、流化床工艺、移动床工艺和苯酐回收工艺 。
危害
健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
该品粉尘和蒸气具有刺激性。吸入后可引起咽炎、喉炎和支气管炎。可伴有腹痛。眼和皮肤直接接触有明显刺激作用,并引起灼伤。慢性影响:慢性结膜炎,鼻粘膜溃疡和炎症。有致敏性,可引起皮疹和哮喘。
毒理学资料及环境行为
急性毒性:LD50:400mg/kg(大鼠经口);2620mg/kg(兔经皮)
危险特性:遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。有腐蚀性。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
环境标准
前苏联车间空气中有害物质的高容许浓度:1mg/m3
前苏联(1975)居民区大气中有害物质的高容许浓度:/m3(一次值),/m3(日均值)
前苏联(1975)水体中有机物大允许浓度:/L
前苏联(1975)污水中有机物大允许浓度:10mg/L
应急处理
泄漏应急处理
隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学。不要直接接触泄漏物,用洁净的铲子收集于干燥洁净有盖的容器中,运至废物处理场所。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。
防护措施
呼吸系统防护:空气中浓度超标时,应该佩带防毒口罩。
眼睛防护:戴安全防护眼镜。
:穿工作服(防腐材料制作)。
手防护:戴橡皮手套。
其他:工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。
眼睛接触:立即提起眼睑 ,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。
食入:误服者立即漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
灭火方法:雾状水、泡沫、二氧化碳、砂土。
可以用来做马来酸酐接枝,来生产多种相容剂、增韧剂。
储运方法
1、运输注意事项:起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、还原剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。
2、储存注意事项:储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
3、包装注意事项:塑料袋或二层牛皮纸袋外全开口或中开口钢桶;塑料袋或二层牛皮纸袋外纤维板桶、胶合板桶、硬纸板桶;塑料袋外塑料桶(固体);塑料桶(液体)
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