結(jié)構(gòu)式
| 營業(yè)號碼 | 01張 |
|---|---|
| 分子式 | 氯硝基甲烷 |
| 分子量 | 61.04 |
| 標(biāo)簽 |
硝基碳醇， 脂肪族羧酸及其衍生物 |
編號系統(tǒng)
化學(xué)文摘社編號：75-52-5
mdl 編號：mfcd00007400
einecs編號：200-876-6
rtecs 編號：pa9800000
brn 編號：1698205
pubchem編號：24845304
物理性質(zhì)數(shù)據(jù)
1.性狀：無色油狀液體，具有水果香氣。 [1]
2.pH值：6.12（0.01mol/l水溶液） [2]
3.熔點（℃）：-29[3]
4.沸點（℃）：101.2[4]
5.相對密度（水=1）：1.14[5]
6.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.11[6]
7.飽和蒸汽壓(kpa):3.71(20℃)[7]
8.燃燒熱（kj/mol）：-708.1[8]
9.臨界溫度（℃）：315[9]
10.臨界壓力（MPa）：6.30 [10]
11.辛醇/水分配系數(shù)：-0.35[11]
12.閃點（℃）：35（cc） [12]
13.燃點（℃）：418[13]
14.爆炸上限（%）：63.0[14]
15.爆炸下限（%）：7.1[15]
16.溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、二甲基甲酰胺。 [16]
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1.急性毒性[17]
ld50：940mg/kg（大鼠口服）；1440mg/kg（小鼠口服）
2. 刺激 無資料
3.致癌性 [18] iarc致癌性評論：g2b，疑似人類致癌物。
生態(tài)數(shù)據(jù)
1. 生態(tài)毒性[19]
lc50：460mg/l (48h)（斑馬魚，靜態(tài)）；<278mg/l (96h)（黑頭鰷，靜態(tài)）
2.生物降解性 [20] 密封瓶試驗，初始濃度2ppm，4周后降解率為4%，初始濃度10ppm，4周后降解率為5%。
3. 不可生物降解 無資料
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1.摩爾折射率：12.70
2. 摩爾體積（cm3/摩爾）：57.8
3.等滲比容（90.2kPa）：130.4
4.表面張力（達(dá)因/厘米）：25.9
5. 極化率 (10-24cm3）：5.03
計算化學(xué)數(shù)據(jù)
1. 疏水參數(shù)計算參考值（xlogp）：0.1
2. 氫鍵供體數(shù)量：0
3. 氫鍵受體數(shù)量：2
4. 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)：0
5. 互變異構(gòu)體數(shù)量：2
6. 拓?fù)浞肿訕O性表面積 45.8
7.重原子數(shù)：4
8.表面電荷：0
9.復(fù)雜度：27.5
10.同位素原子數(shù)：0
11. 確定原子立體中心的數(shù)量：0
12. 不確定性原理——立體中心數(shù)量：0
13. 確定化學(xué)鍵的立體中心數(shù)：0
14. 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)：0
15.共價鍵單元數(shù)：1
特性和穩(wěn)定性
1.無色油狀液體。能與醇、醚、四氯化碳、二甲基甲酰胺等有機溶劑混溶。能溶解染料、油脂、蠟、纖維素衍生物、樹脂等，尤其對硝化纖維素和醋酸纖維素有良好的溶解能力。能溶解芳香烴，但不與烷烴和環(huán)烷烴混溶。這種選擇性特性可用于烴類的分離和潤滑油的精制。硝基甲烷和所有硝基烷易溶解無水氯化鋁，可生成含量約為50%的溶液。溶解后生成的加成產(chǎn)物AlCl3-RNO2用于烴類的烷基化反應(yīng)，其催化作用比三氯化鋁強。其水溶液呈微酸性。本品易燃易爆，操作時應(yīng)佩戴防護用具。不吸潮，遇劇烈撞擊可能發(fā)生爆炸。
2.化學(xué)性質(zhì)：用石蕊試紙測試硝基甲烷水溶液呈酸性，即0.01mol/l水溶液的pH為6.12；飽和水溶液的pH為4.01；水飽和硝基甲烷的pH為4.82。硝基甲烷有互變異構(gòu)現(xiàn)象，含有微量酸性硝基結(jié)構(gòu)，在水中的互變異構(gòu)常數(shù)kt=1.1×10-17。酸性硝酸鹽式中氧原子上的氫原子很活潑，易產(chǎn)生質(zhì)子，故呈酸性，能與強堿反應(yīng)生成鹽。硝基甲烷與氫氧化鈉生成的鈉鹽有爆炸性，此鈉鹽能與醛類進(jìn)行親核加成反應(yīng)，生成β-硝基醇，例如在堿性溶液中與甲醛加成，可得到β-硝基乙醇。 β-硝基醇易脫水生成不飽和硝基化合物，如硝基甲烷和苯甲醛，生成ω-硝基苯乙烯。此外，硝基甲烷可被還原生成甲胺。
3.穩(wěn)定性[21] 穩(wěn)定
4. 不相容物質(zhì)[22] 強還原劑、酸、堿、鹵代烷、金屬氫化物、金屬醇鹽、氨、胺等。
5.避免接觸條件[23] 振動、熱量
6.聚合危害[24] 無聚合
7.分解產(chǎn)物[25] 氮氧化物
儲存方法
儲存注意事項[26] 儲存于陰涼、通風(fēng)庫房。庫溫不超過37℃。遠(yuǎn)離火種、熱源。保持容器密閉。應(yīng)與氧化劑、還原劑、酸、堿等分開存放，切忌混儲。采用防爆照明和通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)配備緊急釋放設(shè)備和合適的收容材料。
合成方法
1、甲烷氣相硝化法將稀硝酸噴成霧狀汽化，與預(yù)熱的甲烷（天然氣）混合，保持一定比例的硝酸、甲烷、水蒸氣，混合氣體進(jìn)入以熔鹽為加熱介質(zhì)的管道反應(yīng)器，在常壓、450～550℃下直接硝化。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水冷凝吸收，得到的硝基甲烷水溶液經(jīng)蒸餾得粗硝基甲烷，再經(jīng)洗滌、蒸餾得成品。每噸產(chǎn)品耗用工業(yè)級硝酸5,500kg、天然氣（CH4>95%）20,000m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）。 
2.硫酸二甲酯與亞硝酸鈉反應(yīng)法將硝酸鈉與硫酸二甲酯加入反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝、蒸餾、冷卻分層即可制得。此外，也可由亞硝酸鈉與氯乙酸鈉反應(yīng)后加熱而得。由亞硝酸鹽與鹵代烷反應(yīng)而得。工業(yè)上也可采用其他低碳烷烴（乙烷、丙烷）的直接氯相硝化，但反應(yīng)產(chǎn)物為硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的混合物。 
精制方法：根據(jù)合成方法不同，產(chǎn)品中除乙烷、硝基丙烷、2-硝基丙烷外，可能含有水和硝基，還可能含有醛、醇等雜質(zhì)。精制時，用無水硫酸鈉、硫酸鎂或氯化鈣干燥，然后分餾。其他精制方法有：將1000ml硝基甲烷加150ml濃硫酸，靜置1～2天，分別用水、碳酸鈉水溶液和水洗滌，然后用無水硫酸鎂干燥數(shù)天，過濾后加無水硫酸鈣，靜置分餾后備用。也可以將硝基甲烷與活性炭回流24小時，同時不斷向液體中通入氮氣，濾除懸浮物，用無水硫酸鈉干燥蒸餾，餾出液通過裝有活性氧化鋁的塔器，經(jīng)蒸餾得純品。
3.將工業(yè)硝基甲烷在13.3kpa下蒸餾，可得到純度為99.98%的純硝基甲烷。
4.將亞硝酸鈉與硫酸二甲酯混合并進(jìn)行反應(yīng)： 
反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝、水蒸氣蒸餾、靜置分層，即得成品。此法工藝簡單，反應(yīng)溫度較低，對設(shè)備腐蝕性較小，產(chǎn)品純度較高，優(yōu)級品含量可達(dá)99%以上。
5、將碳酸鈉溶液加入到15℃左右的冷氯乙酸溶液中，使溶液pH=8~9，控制溫度在20℃以下，再加入42%亞硝酸鈉溶液，攪拌均勻，在帶有回流裝置的反應(yīng)釜中緩慢加熱，直至有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生時，停止加熱，讓反應(yīng)自然進(jìn)行：
整個反應(yīng)過程中，控制反應(yīng)溫度在80～110℃之間，由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度超過85℃時，應(yīng)停止加熱，在90℃時硝基甲烷和水同時蒸發(fā)，收集餾分，靜置分層，棄去水層，油層用無水氯化鈣干燥，常壓蒸餾，收集100～101℃餾分，即為成品。
目的
1、硝基甲烷極性較大，能與許多有機化合物混溶，是良好的溶劑，可用作硝化纖維素、醋酸纖維素、乙烯基樹脂、聚丙烯酸酯涂料、蜂蠟等的溶劑。
2、可用于制備炸藥、火箭、燃料、醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、殺菌劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑及汽油添加劑等，主要在膠粘劑中用作極性溶劑，與許多有機化合物混溶，能溶解纖維素衍生物、樹脂、染料、油脂等，尤其對硝化纖維素、醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、蠟制品等有良好的溶解性。
3.用作氣霧推進(jìn)劑、火箭燃料以及制造炸藥、染料等。
4.用作溶劑、火箭燃料、汽油添加劑及有機合成。 [27]
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