苯胺
物理性質
性狀:無色或淺黃色透明油狀液體。有特殊氣味和灼燒味。
沸點(oC,101.3kPa):184~186
熔點(oC):-6
相對密度(g/mL,20/20oC):1.022
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):3.22
折射率(20oC):1.05860
黏度(mPa·s,20oC):4.423~4.435
閃點(oC,閉口):76
閃點(oC,開口):70
燃點(oC):617.2
蒸發熱(KJ/kg):476.8
熔化熱(KJ/mol):10.54
生成熱(KJ/mol,25oC,液體):31.28
生成熱(KJ/mol,25oC,氣體):87.09
燃燒熱(KJ/mol,25oC,定壓):3395.33
燃燒熱(KJ/mol,25oC,定容):3392.23
比熱容(KJ/(kg·K) ,20~25oC,定壓):2.17
臨界溫度(oC):425.6
臨界壓力(MPa):5.31
沸點上升常數:3.69
電導率(S/m,25oC):2.4×10-8
熱導率(W/(m·K),):0.19971
溶解度(%,25oC,水):3.5
爆炸下限(%,V/V):1.2
爆炸上限(%,V/V):8.3
體膨脹系數(K-1):0.000855
pKa(20oC):4.60
溶解性:微溶于水,能與醇、醚、苯、氯仿及大多數有機溶劑混溶,能溶解多種物質,并能隨水蒸氣揮發。
作用與用途
1.無色油狀易燃液體,有強烈氣味。 稍溶于水,與乙醇、乙醚、氯仿和其他大多數有機溶劑混溶。有堿性,能與鹽酸生成鹽酸鹽。露置于空氣中或見光逐漸變為棕色。易燃,蒸氣與空氣能形成爆炸混合物,爆炸極限1.2%-8.3%(體積分數)。高毒。化學性質活潑,可以進行烷基化、磺化等反應。特別易氧化,根據條件不同可生成硝基苯、對苯等。露置空氣與光線下色變深。能隨水蒸氣揮發
2.化學性質:苯胺和脂肪族胺相比,堿性較弱,與亞硝酸作用,氨基發生重氮化反應生成重氮鹽。重氮鹽經偶合反應生成偶氮化合物。苯胺與無機酸發生中和反應生成水溶性鹽,與氯化鋅、銅、氯化鈣等生成復鹽。與醇在酸性溶液中發生烷基化反應,得到對應的N-烷基化合物。與烯烴、鹵代烷也可發生同樣的反應。苯胺與羧酸、酸酐、酰氯、酯等發生反應,生成酰替苯胺。苯胺由于氨基的存在而使芳核容易發生取代反應,例如在鄰位或對位發生烷基化、鹵化、磺化、硝化、亞硝化等反應。此外,苯胺容易氧化,根據條件不同可生成對苯醌、硝基苯、偶氮苯、氧化偶氮苯等。苯胺氫化生成環己胺。與醛反應生成樹脂狀縮合物。
性質與穩定性
1.用作弱堿,能以氫氧化物的形態沉淀三價和四價元素(Fe3+、Al3+、Cr3+)的易水解鹽類,使與難水解的二價元素(Mn2+)的鹽類分離。在顯微微晶分析中,用以檢驗能生成硫氰酸絡合陰離子或其他陰離子(這些陰離子都能被苯胺沉淀)的元素(Cu、Mg、Ni、Co、Zn、Cd、Mo、W、V)。檢驗鹵素、鉻酸鹽、釩酸鹽、亞硝酸鹽和羧酸。溶劑。有機合成,染料制造。
2.是染料工業的最重要的中間體之一,也是醫藥、橡膠促進劑、防老劑的主要原料,還可制香料、清漆和炸藥等。苯胺是生產農藥的重要原料,由苯胺可衍生N-烷基苯胺、烷基苯胺、鄰硝基苯胺、鄰苯二胺、苯肼、環己胺等,可作為殺菌劑敵銹鈉、拌種靈、甲基滅菌胺、滅菌胺、多菌靈、嘧菌靈、苯菌靈,殺蟲劑三唑磷、噠嗪硫磷、喹硫磷,除草劑甲草胺、乙草胺、丁草胺、環嗪酮、咪唑喹啉酸等的中間體。作于合成氨基樹脂、環氧樹脂固化劑、聚合催化劑、溶劑、金屬防腐劑、潤滑油添加劑。
3.可與硫氰酸鉀、烏洛托品配置硝酸酸洗緩蝕劑。也可直接用作鹽酸、硫酸等無機酸的緩蝕劑。
4.用作分析試劑。還用于染料、藥品、樹脂、橡膠、香料等的合成。
5.用于合成氨基樹脂、環氧樹脂固化劑、聚合催化劑、溶劑、金屬防腐劑、潤滑油添加劑。是制造MDI、染料中間體的重要原料,也常用來制造醫藥、香料、除草劑、殺蟲劑、驅蟲劑、照相顯影劑、橡膠硫化劑、抗氧劑、防老化劑等產品。
合成方法
1.老工藝生產是鐵粉還原法:硝基苯用鐵粉還原,反應液經中和、洗滌、蒸餾得到成品。
2.硝基苯加氫還原法:硝基苯在銅催化劑存在下,在流化床反應器中進行氣相加氫還原,反應產物經冷凝、減壓蒸餾得到產品。
3.硝基苯催化加氫法:通常采用的催化劑為Cu-SiO2,該催化劑選擇性好,能順利地將硝基苯還原成苯胺,不易產生苯核上加氫。反應是在流化床反應器內進行,氫氣經純化處理后,由加熱器加熱到350~400℃,再進入蒸發器,同時硝基苯由高位槽進入蒸發器,與熱氫氣接觸氣化,并過熱至180~223℃,混合氣體從流化床底部進入,與裝于流化床內的載于硅膠上的銅催化劑接觸反應,生成的粗苯胺與水蒸氣由床頂排出。粗苯胺經冷凝器冷卻,分離,再經精餾得成品苯胺。現在苯胺的生產已實現了連續化,還原反應在常壓沸騰回流條件下進行,實現了小設備大生產。精制方法:苯胺按照制備方法不同可能含有硝基苯、甲苯胺、苯、硫化物等雜質。如果苯胺溶于稀鹽酸后得到無色透明的液體,則一般不含有烴類和硝基苯。精制時,將苯胺溶解于稀鹽酸或稀硫酸中,如果有不溶物,則用水蒸氣蒸餾除去,在殘留液中加入氫氧化鈉使成堿性,再次進行水蒸氣蒸餾可得苯胺。將蒸出的苯胺用固體氫氧化鈉干燥,加入鋅粉煮沸回流后進行蒸餾。再用固體氫氧化鈉干燥,然后在氮氣流下減壓蒸餾可得高純度產品。也可以將苯胺轉變成它的衍生物,如苯胺鹽酸鹽、乙酰替苯胺后,再重結晶精制。
4.將硝基苯、氯化亞鐵溶液(或氯化銨溶液)以及碎鐵粉加入反應釜中,不斷攪拌,進行還原反應制得。或者由氫氣還原硝基苯制得。
5.直接取工業苯胺為原料于氮氣氣氛下,經同樣的精餾也可得到試劑成品。成品須貯放于密閉棕色瓶內。為制備色譜純苯胺,可用氮氣作載氣,在裝有Apiezon L或SE30/白色硅藻土擔體固定相柱的制備氣相色譜儀上注入工業苯胺,經分離收集其主峰組分,然后裝入玻璃 瓿瓶中密封即可。
6.硝基苯通過催化加氫還原或用鐵粉還原:
生成的苯胺可與草酸反應成苯胺草酸鹽,然后經提純后用堿處理,再于氮氣氣氛下經精餾收集183~185℃間餾分。
7.苯酚氨化法:在酸性二氧化鋁催化劑存在下,用苯酚和氨于370℃和1.6MPa壓力下反應。該工藝原料易得,生產方法簡單,催化劑廉價,產品質量好,并且不會產生造成空氣污染的氣體或大量的水。苯酚轉化率大于99%,苯胺收率在96%以上。催化劑穩定性好,不必再生,又可聯產二苯胺。因此,該法適用于大規模連續化生產并可根據需要聯產二苯胺。但其成本受到苯酚的影響,只有在苯酚供應充足而廉價,且要求苯胺質量較高、投資較少時才采用本法。
貯存方法
本品應密封于陰涼干燥處避光保存。貯期1年。
毒理學數據
毒性分級 高毒
刺激數據 皮膚- 兔子 20 毫克/ 24小時 中度; 眼- 兔子 20 毫克/ 24小時 中度。
苯胺能因口服、吸入蒸氣、皮膚吸收而中毒,且皮膚吸收苯胺液體和蒸氣常是造成中毒的主要原因。苯胺對血液和神經的毒性非常強烈,能形成高鐵血紅蛋白。急性中毒的癥狀表現在頭痛、發紺、嚴重時致死亡。人吸入的濃度達406~619mg/m3,少于1小時,對健康無損害。TJ 36—79規定車間空氣中最高容許濃度5mg/m3。大鼠經口LD50為442mg/kg。大鼠吸入LC50為950mg/m3。職業中毒診斷GB 8788—88。
生態學數據
苯胺可經由呼吸道、皮膚、眼睛接觸或誤食而使人體中毒。
分子結構數據
1、 摩爾折射率:30.48
2、 摩爾體積(m3/mol):91.7
3、 等張比容(90.2K):233.1
4、 表面張力(dyne/cm):41.7
5、 極化率(10-24cm3):12.08
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值(XlogP):0.9
2、 氫鍵供體數量:1
3、 氫鍵受體數量:1
4、 可旋轉化學鍵數量:0
5、 拓撲分子極性表面積(TPSA):26
6、 重原子數量:7
7、 表面電荷:0
8、 復雜度:46.1
9、 同位素原子數量:0
10、 確定原子立構中心數量:0
11、 不確定原子立構中心數量:0
12、 確定化學鍵立構中心數量:0
13、 不確定化學鍵立構中心數量:0
14、 共價鍵單元數量:1
安全信息
危險運輸編碼: UN 1547 6.1/PG 2
危險品標志: 易燃有毒危害環境
安全標識:S26 S27 S45 S46 S61 S36/S37/S39 S36/S37
危險標識:R40 R41 R43 R50 R68 R23/24/25 R48/23/24/25 R48/20/21/22 R39/23/24/25 R11