环戊二烯 环戊二烯-理化性质,环戊二烯-化学性质

环戊二烯,分子式为C5H6。无色透明具有强烈刺激气味液体,沸点41.5℃。室温下易二聚成双环戊二烯,较高温度下(>150℃)又解聚成环戊二烯。通常以二聚体的形式存在。工业上环戊二烯主要来源于煤炼焦过程所得粗苯中的苯前馏分,以及烃类裂解制乙烯时副产的碳五馏分。

双环戊二烯_环戊二烯 -理化性质


分子结构模型环戊二烯,分子式为C5H6。无色流动性易燃液体,且极易挥发,有类似萜烯气味。折射率1.4429(20℃),自燃点640℃(在空气中)。易溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水。因含有两个双键及一个活性亚甲基,性质很活泼。在常温下也易于聚合成二聚环戊二烯,但受热(176.6-190℃)仍可变为环戊二烯。单体环戊二烯的蒸发热为3547195J/mol。工业产品也是二聚体,溶点32.5℃(33.6℃),沸点170℃,有樟脑气味,在常压下蒸馏即成单体。环戊二烯在100℃以上聚合生成三聚体、四聚体等。

双环戊二烯_环戊二烯 -化学性质

蒸气具有麻醉性,能抑制中枢神经,并能损坏肝脏及血液,造成类似苯中毒的效应。经常吸入低浓度蒸气能产生头痛,腹痛,以及黄疸、贫血等症状。工作场所应通风良好,操作人员应穿戴防护用具。

双环戊二烯_环戊二烯 -制备方法

工业上环戊二烯主要来源于煤炼焦过程所得粗苯中的苯前馏分,以及烃类裂解制乙烯时副产的C5馏分。在裂解C5馏分中,环戊二烯含约10-15%,是环戊二烯的主要来源;轻苯精炼加工中所得的苯前馏分内含环戊二烯约30%,利用环戊二烯易受热二聚的特性,首先在100-130℃温度下加热混合馏分,使环戊二烯二聚成双环戊二烯,经蒸馏得到粗双环戊二烯。再经高温解聚反应得高纯度的环戊二烯。

合成法制备环戊二烯有以下方法。(1)以环戊烯或环戊烷为原料,用活性氧铝(84%)、氧化铬(14%)、氧化钾2%为催化剂,于600℃、2.7-3.3kPa下脱氢而得。(2)由1,4-戊二烯脱氢环化制环戊二烯;(3)由1,3-戊二烯脱氢、环化制环戊二烯。

双环戊二烯_环戊二烯 -主要用途

主要用于石油树脂和合成橡胶。以环戊二烯为第三单体合成乙丙橡胶。环戊二烯性质活泼,作为有机合成工业的原料已显得起来越重要。

主要利用途经如下:
1.环戊二烯聚合反应的应用环戊二烯能聚合成双环戊二烯、三环戊二烯、四或五环戊二烯等聚合物,其中以双环戊二烯用途最大。它是多种合成橡胶和乙丙橡胶(EpDM)的第三单体。环戊二烯和双环戊二烯热聚合,可制得石油树脂,用于增粘剂、增塑剂、涂料、防腐剂和油墨等。

2.环戊二烯加成反应的应用环戊二烯选择加氢制环戊烯是工业生产环戊烯的主要方法。

环戊二烯 环戊二烯-理化性质,环戊二烯-化学性质

3.双烯加成反应的应用环戊二烯极易与烯烃进行Diels-Alder双烯加成反应,通常生成双环[2.2.1]庚烯衍生物。通过双烯加成可将环戊二烯转化生成许多有用的衍生物。如环戊二烯与乙烯加成生成降冰片烯;与丁二烯反应生成5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB),再转位生成5-乙叉-2-降冰片稀(eNB);与间戊二烯反应生成5-丙烯基-2-降冰片烯(PNB);与顺丁烯二酸酐反应生成双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐(降冰片二酸酐)。此外,环戊二烯分别与丙烯、丙烯腈、异戊二烯经Diels-Alder反应制得5-甲基-2-降冰片烯、5-氰基-2-降冰片烯、5-或6-甲基四氢茚等都是合成树脂的单体。

4.卤化反应的利用卤素和卤氢酸能迅速地加到环戊二烯的不饱和双键上而生成许多衍生物,如六氯环戊二烯有很大的工业价值,是合成农药艾氏剂、狄氏剂、氯丹、硫丹、遍地克、草完降、灭蚊灵、碳氯灵、七氯等农药原料。

5.缩合反应的作用环戊二烯中的亚甲基非常活泼,能够与各种醛、酮等进行缩合生成大量的衍生物。丙酮和环戊二烯反应生成的二甲基甲叉茂能与丁二烯共聚制备橡胶。

6.氧化反应的应用工业上利用环戊二烯或含环戊二烯的混合物气相催化氧化制取马来酸酐。

7.合成异氰酸酯类化合物环戊二烯与丙烯腈加成生成2-氰基降冰片烯,再经羧基合成等反应制得二异氰酸酯化合物。它们都是聚氨酯塑料的原料。

8.合成多元醇化合物双环戊二烯经羧基合成得到二醛,再加氢即可制得二元醇。它可在聚氨酯生产上行到应用,如用作增塑剂。与甲苯二异氰酸酯、己二酸反应,则可制得热塑性聚氨酯塑料。六氯环戊二烯与二乙酰基环戊烯加成反应后制成的多元醇,再与4,4'二异氰酸酯二苯基甲烷反应生成耐冲击热稳定性能优异的聚合物。

9.合成檀香醇由环戊二烯作原料可制取β-檀香醇。此外,环戊二烯与溴代巴豆酸作原料经一系列反应也可制取β-檀香醇。β-檀香醇是一种香气优雅、留香持久的名贵香料之一。

10.合成大比重高能烃类燃料由于双环戊二烯和环戊二烯的密度高,燃烧时产生很高的热值,这种性能使之成为优良的高能燃料。

双环戊二烯_环戊二烯 -存储运输

储存

易燃,其蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合物储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃。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;不宜大量储存或久存。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储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃。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;不宜大量储存或久存。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职业接触限值(中国)未制定标准职业接触限值(美国)TLV-TWA:75ppm监测方法无资料工程控制生产过程密闭,全面通风。

运输

运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、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。

双环戊二烯_环戊二烯 -安全性

危险性

健康危害:本品有麻醉作用,对皮肤及粘膜有强烈刺激作用。
急性中毒:先出现呼吸道刺激症状及兴奋症状,继而转入麻醉期,患者进入沉睡状态。若抢救治疗及时,2~3天痊愈。
环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。
燃爆危险:本品易燃,具强刺激性。

急救措施


皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少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。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:饮足量温水,催吐。就医。

消防措施

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用干燥的砂土或类似物质吸收,也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

  

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