硝基甲烷
硝基甲烷(Nitromethane),是一种有机物,分子式为CH3NO2,分子量为61.04,无色油状液体,略有讨厌的刺激气味。溶于乙醇、乙醚和二甲基甲酰胺,部分溶于水。用于有机合成,可合成农药氯化苦、硝基醇等,也可制取炸药、火箭燃料、医药、染料、杀虫剂和汽油添加剂等,亦可作为有机溶剂。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,硝基甲烷在2B类致癌物清单中。
简介
中文名称:硝基甲烷;
化学式:CH3NO2
中文同义词:硝基甲烷;一硝基甲烷;硝甲烷;硝酸甲烷;硝基甲烷, 98+%;硝基甲烷(备库);硝基甲烷(55%的甲醇溶液,约8.7MOL/L);硝基甲烷(易制爆);
溴化铒:Nitromethane;
英文同义词:NM;NITROCARBOL;AKOS BBS-00004260;CH3二氧化氮;methane,-nitro-;Methane,nitro-;Nitrofuel;Nitrometan;
EINECS号:200-876-6;
摩尔文件:75-52-5.mol;
CAS号:75-52-5
物理性质
外观与性状:无色油状液体。
熔点(℃):-28.6
相对密度(水=1):1.14
沸点(℃):101.2
相对蒸气密度(空气=1):2.11
饱和蒸气压(kPa):3.71(20℃)
燃烧热(kJ/mol):708.1
临界温度(℃):315
临界压力(MPa):6.30
闪点(℃):35
爆炸上限%(V/V):63.0
引燃温度(℃):415
爆炸下限%(V/V):7.1
溶解性:溶于水、醇
无色油状液体。能与醇、醚、四氯化碳、二甲基甲酰胺等有机溶剂混溶。能溶解染料、油脂、蜡、纤维素衍生物、没药树等,特别是对硝化纤维素、醋酸纤维素有良好的溶解能力。能溶解芳香烃,但不与烷烃、环烷烃相混合。这种选择特性可用于烃的分离,润滑油的精制。
化学性质
硝基甲烷和所有的硝基烷烃都容易溶解无水三氯化铝,能够制得含量约50%的溶液。溶解后形成的加成产物用于烃类的烷基化反应中,其催化作用比三氯化铝强。其水溶液呈弱酸性。硝基甲烷易燃易爆,操作时需穿戴防护用具。不吸湿,猛烈撞击时有爆炸危险,因此硝基甲烷不宜用槽车运输。该品根据《危险化学安全管理条例》受公安部门管制。
硝基甲烷有互变异构,含有微量的酸硝式结构,在水中的互变异构常数为1.1×10-17。
酸硝式中氧原子上的氢原子相当活泼,容易生成质子,因此显酸性,能与强碱作用生成盐。硝基甲烷与氢氧化钠形成的钠盐有爆炸性,此钠盐能与醛类发生亲核加成,生成β-硝基醇,如在碱性溶液中与甲醛加成得到β-硝基乙醇。β-硝基醇容易脱水变成不饱和硝基化合物,例如硝基甲烷与苯甲醛生成ω-硝基苯乙烯。此外,硝基甲烷可以还原生成甲胺。
制备
将硝酸喷成雾状使之气化,与经过预热的甲烷(天然气)混合,使硝酸、甲烷、水蒸气保持一定比例。混合气进入以熔盐为加热介质的管道反应器中,在常压和450-550℃条件下直接硝化。反应生成物经冷凝和水吸收,得到的硝基甲烷水溶液经蒸馏得粗硝基甲烷,再经洗涤、精馏即得成品。每吨产品消耗工业级硝酸5500kg,天然气(CH4\u003e95%)20000m3(标准状况下)。
将亚硝酸钠和硫酸二甲加入反应器中进行反应,反应产物经冷凝、蒸馏、冷却分层得成品。此外,还可以采用亚硝酸钠与氯乙酸钠反应,再加热制得。亚硝酸盐与卤代烷反应制得。在工业上也可用其他低碳烷烃(乙烷、丙烷)直接氯相硝化,但反应生成物是硝基甲烷、79-24-3、硝基丙烷的混合物。
应用
1、在胶黏剂中主要作为溶剂极性使用,可与许多有机化合物互溶,能溶解纤维素衍生物、没药树、染料、油脂等,特别是对硝基纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯腈、聚酯、蜡制物等有很好的溶解能力。
2、用作气雾推进剂、火箭燃料和制造炸药、染料等。
3、用作溶剂、火箭燃料、汽油添加剂以及用于有机合成。
4、硝基甲烷有较大的极性,能与许多有机化合物互溶,是一种良好的溶剂,可用作硝化纤维素、醋酸纤维素、乙烯基树脂、聚丙烯酸酯涂料和蜂蜡等的溶剂。也可用于制取炸药、火箭、燃料、医药、染料、杀虫剂、杀菌剂、稳定剂、表面活性剂和汽油添加剂等。
注意事项
管制信息
硝基甲烷(易制爆)
该品根据《危险化学安全管理条例》受公安部门管制。
危险性概述
健康危害:该品主要引起中枢神经系统损害,对肝、肾有损害。亦可引起高铁血红蛋白血症。急性中毒:吸入高浓度该品蒸气出现头晕、四肢无力、呼吸困难、紫、意识丧失、癫痫样抽搐。对呼吸道粘膜有轻度刺激作用。可发生肝、肾脏损伤,继发肾病。血中高铁血红蛋白含量增高。
燃爆危险:该品易燃,具刺激性。
急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。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
灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。
灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。
泄漏应急处理
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,穿防毒服。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:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。
大量泄漏:用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。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。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,全面排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿胶布防毒衣,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、碱类等分开存放,切忌混储。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。
参考资料
硝基甲烷.硝基甲烷.2024-09-04
Nitromethane.PubChem.2024-11-09
中国硝基甲烷行业现状分析:2020年我国硝基甲烷产量为20.39万吨,硝基甲烷在我国处于成长期。.中国硝基甲烷行业现状分析:2020年我国硝基甲烷产量为20.39万吨,硝基甲烷在我国处于成长期。.2024-09-04
世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单.国家药品监督管理局.2024-09-04
硝基甲烷.www.basechem.org.2015-10-28