重要有機(jī)工業(yè)原料
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丙烯是烯烴同系列中第二個(gè)成員,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2=CHCH3,是僅次于乙烯和苯的重要有機(jī)工業(yè)原料。一般由熱裂化和催化裂化氣體中分離出,也是輕油裂解制乙烯時(shí)的副產(chǎn)物。分子中含有不飽和的碳碳雙鍵,可與氫氣、鹵素、鹵化氫等發(fā)生加成反應(yīng),也可發(fā)生加聚反應(yīng)。是生產(chǎn)丙烯腈、聚丙烯、乙丙烯橡膠、氧化丙烯、丙酮等合成樹(shù)脂、合成橡膠、合成纖維和塑料的原料。有mz和窒息急性中毒作用。與氧混合時(shí)表現(xiàn)為mz性,與空氣混合時(shí)窒息性比mz性強(qiáng)。在30~40%濃度下,20秒即喪失意識(shí)。慢性中毒對(duì)人體尚不清楚,對(duì)小鼠58天中在35%濃度下暴露20次,其肝臟出現(xiàn)輕微脂肪浸潤(rùn)。大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):蘇聯(lián)規(guī)定為1.5ppm (3.0mg/m3,24小時(shí)平均作長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn),30分鐘作短期標(biāo)準(zhǔn)),民主德國(guó)1.0ppm (2.0mg/m3,24小時(shí)平均作長(zhǎng)期標(biāo)準(zhǔn))、1.5ppm (3.0mg/m3,30分鐘平均作短期標(biāo)準(zhǔn))。
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物理性質(zhì)
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丙烯又稱(chēng)甲基乙烯、Propene。1851年Reynolds首先發(fā)現(xiàn)。無(wú)色易燃?xì)怏w,帶有甜味。熔點(diǎn)為-185.2℃,沸點(diǎn)為-47.4℃;液態(tài)時(shí)相對(duì)密度為0.5193;易液化,臨界溫度為92℃,臨界壓力為4.56MPa;與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限為2.0%~11.0%(體積);不溶于水,溶于有機(jī)溶劑。高濃度丙烯對(duì)人有mz作用,濃度較低時(shí),對(duì)眼睛和皮膚有刺激作用。
圖1為丙烯分子結(jié)構(gòu)式。
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化學(xué)性質(zhì)
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丙烯化學(xué)性質(zhì)活潑,雙鍵上可以發(fā)生加成、聚合、氧化反應(yīng)(參見(jiàn)“烯烴”)。在與極性試劑加成時(shí),主要得到符合馬爾可夫尼可夫規(guī)則的產(chǎn)物,如與硫酸加成,主要生成硫酸氫異丙酯,再經(jīng)水解生成異丙醇。
圖2為丙烯加成反應(yīng)制備異丙醇的化學(xué)反應(yīng)方程式。
丙烯與氯和水起加成反應(yīng),生成1-氯-2-丙醇,再與堿反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷,它是生產(chǎn)丙二醇、聚酯纖維的原料。
丙烯在酸性催化劑(如硫酸、無(wú)水氫氟酸等)存在下聚合,生成二聚體、三聚體和四聚體的混合物,可用做高辛烷值燃料;在齊格勒-納塔催化劑 (參見(jiàn)“乙烯”) 存在下聚合生成高分子聚丙烯,與乙烯共聚合成乙丙橡膠。
丙烯與苯發(fā)生傅氏反應(yīng),生成異丙苯,它是合成苯酚和丙酮的原料 (參見(jiàn)“異丙苯”)。
除了在雙鍵發(fā)生反應(yīng)之外,與雙鍵相連的甲基上的氫 (稱(chēng)為α-氫) 具有一定的活性,在甲基上可以發(fā)生鹵代和多種氧化反應(yīng)。與氯在高溫下發(fā)生α-氫取代反應(yīng),生成3-氯-1-丙烯,這是制取甘油、樹(shù)脂的原料。
在催化劑作用下,本品與氨和空氣中的氧進(jìn)行反應(yīng),生成丙烯腈,丙烯醛、丙烯酸和丙烯腈分子中具有雙鍵,可以作為單體進(jìn)行聚合,得到不同性質(zhì)和用途的高聚物。丙烯還能直接氧化制取丙酮。
圖3為丙烯制備丙烯腈,丙烯醛、丙烯酸的化學(xué)反應(yīng)方程式。
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丙烯中毒
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【中毒機(jī)制】
(1) 急性毒性:丙烯的mz作用及對(duì)心血管系統(tǒng)的毒性較乙烯強(qiáng)。吸入40%~50%時(shí),小鼠、大鼠、貓、狗均被mz,其特點(diǎn)是mz作用產(chǎn)生和消失都很迅速。當(dāng)濃度為20%~50%時(shí),貓、狗均能引起室性早搏和心動(dòng)過(guò)速。貓吸入65%丙烯和35%氧的混合氣體時(shí),能引起血壓下降。吸入70%~80%濃度時(shí),貓、狗都能因血壓下降,心力衰竭,呼吸停止而迅速死亡。
(2) 慢性毒性:小鼠在58d內(nèi),用35%的丙烯反復(fù)mz20次后,僅引起肝臟的輕微脂肪浸潤(rùn)。
【中毒表現(xiàn)】 丙烯由呼吸道吸入能引起心搏不規(guī)則,吸入高濃度可出現(xiàn)較強(qiáng)的mz作用,但消失也快。吸入的丙烯濃度為15%時(shí),30min后意識(shí)喪失;濃度達(dá)35~40%時(shí),20min后即出現(xiàn)意識(shí)喪失;吸入40%以上的濃度時(shí),6s即引起惡心、嘔吐和意識(shí)喪失。50%丙烯和氧氣混合可引起mz。長(zhǎng)期接觸低濃度丙烯,出現(xiàn)zssj系統(tǒng)和胃腸道的癥狀。慢性影響與乙烯相似。
丙烯嗅覺(jué)閾為17.3mg/m3,近1mg/m3時(shí)眼輕度敏感。丙烯的慢性影響與乙烯相似。
【急救】 中毒后必須立即撤離現(xiàn)場(chǎng)至新鮮空氣處或人工呼吸或吸氧;眼睛如濺入丙烯,立即用清水沖洗15min以上,用1%的柯卡因或2%普魯卡因點(diǎn)眼止痛。心室性早搏可服用心得寧或心得安等yw,禁用腎上腺素。
【防護(hù)措施】 為了防止逸出中毒,設(shè)備管道必須嚴(yán)密,操作現(xiàn)場(chǎng)要通風(fēng),操作時(shí)須戴橡皮手套和防護(hù)面罩。
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化學(xué)性質(zhì)
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常溫常壓下為無(wú)色可燃性氣體。略有烴類(lèi)特有的氣味。 可溶于乙醇和乙醚,微溶于水。
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用途
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主要用于制異丙醇、丙酮、合成甘油、合成樹(shù)脂、合成橡膠、塑料和合成纖維等
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用途
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用作聚丙烯的原料
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用途
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丙烯是重要的化工原料。丙烯氣相氧化得到的丙烯醛,用于生產(chǎn)丙烯酸、烯丙醇、甘油醛、羥基乙醛以及重要的食品和飼料添加劑蛋氨酸;丙烯氨氧化得到的丙烯腈是合成纖維、合成橡膠和塑料的重要原料;丙烯氯化得到的氯丙烯可進(jìn)而合成烯丙醇、丙烯二氯丙醇、氯丙腈等,用于生甘油、環(huán)氧樹(shù)脂、氯醇橡膠、表面活笥劑等;丙烯烷基化得到異丙苯,是目前苯酚的主要中間體,在生產(chǎn)苯酚同時(shí)聯(lián)產(chǎn)丙酮;丙烯經(jīng)羰基合成得正丁醛和異丁醛,可衍生許多有機(jī)合成中間體,用于增塑劑、染料、溶劑、農(nóng)藥等;丙烯水合得到異丙醇,用于生產(chǎn)丙酮、用于生產(chǎn)丙酮、異丙胺及異丙酯;丙烯二聚得到乙烯、三聚得到千烯、聚合得到聚丙烯,丙烯四聚得到的十二碳烯是表面活性劑的中間體。
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