四氫呋喃
物理性質
性狀:無色透明液體,有類似乙醚的氣味。
沸點(oC,101.3kPa):67
熔點(oC):-126.4
相對密度(g/mL,20/4oC):0.8892
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=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
閃點(oC,閉口):17.2
燃點(oC):321.1
蒸發熱(KJ/kg,66oC):410
比熱容(KJ/(kg·K),20oC,定壓,液體):1.96
比熱容(KJ/(kg·K),60oC,定壓,氣體):1.55
臨界溫度(oC):26.8
臨界壓力(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、苯等多數有機溶劑。
相對密度(25℃,4℃):0.880
臨界密度(g·cm-3):0.322
臨界體積(cm3·mol-1):224
臨界壓縮因子:0.259
偏心因子:0.226
溶度參數(J·cm-3)0.5:19.129
van der Waals面積(cm2·mol-1):6.000×109
van der Waals體積(cm3·mol-1):44.620
氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2533.16
氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) :-184.18
氣相標準熵(J·mol-1·K-1) :302.41
氣相標準生成自由能( kJ·mol-1):-81.1
氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1):76.25
液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2501.07
液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1):-216.27
液相標準熵(J·mol-1·K-1) :203.9
液相標準生成自由能( kJ·mol-1):-83.93
液相標準熱熔(J·mol-1·K-1):123.9
作用與用途
- 避免與空氣接觸。禁止與酸類、堿、強氧化劑、氧接觸。
- 無色透明液體,有類似醚的氣味。能和水混溶。與水組成的共沸混合物能溶解醋酸纖維素及咖啡因一類的生物堿,溶解性能比單獨使用四氫呋喃的效果好。一般的有機溶劑如乙醇、乙醚、脂肪烴、芳香烴、氯化烴等在四氫呋喃中都能很好地溶解。在空氣中易與氧化合生成爆炸性的過氧化物。對金屬無腐蝕性,對許多塑料和橡膠都有侵蝕作用。由于沸點、閃點低、常溫下易著火。貯存時空氣中的氧能和四氫呋喃作用生成有爆炸性的過氧化物。光照和無水的情況下,過氧化物更易形成。因此,常加入0.05%~1%的對苯二酚、間苯二酚、對甲苯酚或亞鐵鹽等還原性物質作抗氧劑,以抑制過氧化物的生成。本品低毒,操作人員應穿戴防護用具。
- 化學性質:在空氣中由于自氧化作用生成有爆炸性的過氧化物。用硝酸氧化時生成丁二酸。在氧化鋁催化作用下,300~400℃與氨反應得到吡咯烷;400℃與硫化氫反應得到四氫噻吩。在氯化鋅存在下,受酸或酰氯的作用,容易開環生成1,4-丁二醇、1,4-二鹵化物。在光的影響下,常溫氯化生成2,3-二氯四氫呋喃。其第二位的氯原子很活潑,可直接被烷氧基、乙酸基或Grignard試劑的烷基所取代。用酸式磷酸鹽作催化劑,270℃時四氫呋喃脫水生成丁二烯。加熱時四氫呋喃與氯化氫氣體作用,重排成4-氯丁醇。在三氯化鋁存在下,四氫呋喃與氫化鋁鋰作用,定量的生成丁醇。
性質與穩定性
1.本品是性能優良的有機溶劑,由于具有溶解速度快,對樹脂表面和內部的滲透擴散性好等特征而得到廣泛的應用。在格式反應、聚合反應、LiAlH4還原縮合反應、酯化反應中用作溶劑。對聚氯乙烯、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,保護性涂料,膠黏劑和薄膜的制造。也用于油墨、脫漆劑、萃取劑、人造革表面處理等方面。本品自聚及共聚,可以制造聚醚型聚氨酯彈性體,其特點是高回彈性能。本品是重要的化工原料,可以制備丁二烯、錦綸、聚丁二醇醚、γ-丁內酯、聚乙烯吡咯烷酮、四氫噻吩等。本品也是藥物等有機合成的中間體。
2.四氫呋喃是一種重要的有機合成原料和優良的溶劑,四氫呋喃對許多有機物有良好的溶解性,它能溶解除聚乙烯、聚丙烯及氟樹脂以外的所有有機化合物,特別是對聚氯乙烯、聚偏氯乙烯和丁苯胺有良好的溶解作用,被廣泛用作反應性溶劑。作為常用溶劑,四氫呋喃已普遍用于表面涂
料、保護性涂料、油墨、萃取劑和人造革的表面處理。四氫呋喃是生產聚四亞甲基醚二醇(PTMEEG)重要原料,也是制藥行業的主要溶劑。用作天然和合成樹脂(特別是乙烯基樹脂)的溶劑,也用于制丁二烯、己二腈、己二酸、己二胺等。
3.用作溶劑、色譜分析試劑,用于有機合成。
合成方法
四氫呋喃的生產工藝有以下幾種。
貯存方法
1.常商品加有阻聚劑。儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。
2.包裝要求密封,不可與空氣接觸。
3.應與氧化劑、酸類、堿類等分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。
4.禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
毒理學數據
- 毒性分級 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小時。
- 有麻醉作用。空氣中最高允許濃度為200mg/L。能刺激皮膚和黏膜。
- 四氫呋喃吸入為微毒類,經口屬低毒類。對皮膚和眼、鼻、舌的黏膜有刺激作用。其蒸氣有麻醉性,長時間吸入高濃度蒸氣能引起頭昏、眼花、頭痛、嘔吐等癥狀。當血液中的濃度達160mg/kg時,會完全陷于麻醉;達300~400mg/kg時,即能致死。但純品的毒性比丙酮低,是毒性最小的溶劑之一。嗅覺閾濃度88.2mg/m3,工作場所最高容許濃度為590mg/m3。當濃度大于73.5~147mg/m3時,即能感到四氫呋喃的特有氣味。
生態學數據
該物質對環境可能有危害,對水體應給予特別注意。
分子結構數據
1、 摩爾折射率:20.05
2、 摩爾體積(m3/mol):79.7
3、 等張比容(90.2K):184.7
4、 表面張力(dyne/cm):28.8
5、 極化率(10-24cm3):7.94
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值(XlogP):0.5
2、 氫鍵供體數量:0
3、 氫鍵受體數量:1
4、 可旋轉化學鍵數量:0
5、 互變異構體數量:
6、 拓撲分子極性表面積(TPSA):9.2
7、 重原子數量:5
8、 表面電荷:0
9、 復雜度:22.8
10、 同位素原子數量:0
11、 確定原子立構中心數量:0
12、 不確定原子立構中心數量:0
13、 確定化學鍵立構中心數量:0
14、 不確定化學鍵立構中心數量:0
15、 共價鍵單元數量:1
安全信息
危險運輸編碼: UN 2924 3/PG 2
危險品標志: 易燃刺激
安全標識:S16 S29 S33 S26 S36
危險標識:R11 R19 R36/37 R36/37/38