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喹啉

啉是芳香族化合物分子式为C9H7N,分子量为129.16。喹啉为无色液体。能与醇、醚及二硫化碳混溶,易溶于热水,难溶于高冷水。具吸湿性,能从空气中吸收水分,至含水22%,能随蒸汽挥发。喹啉又称苯并吡,是吡啶与苯并联的化合物,分子式C9H7N。有两种并合方式,分别称为喹啉和异喹啉。它们存在于煤焦油和骨焦油内,可从煤焦油的洗油或油中提取。由煤焦油制得的粗喹啉含有约4%的异喹啉,金鸡纳属碱在蒸馏时产生喹啉,可应用于医药行业、印染行业、橡胶行业。

化合物概述

中文名称:喹啉

中文同义词:喹啉(工业),苯并吡啶、苯骈吡啶、氮杂萘、喹啉、氮萘、喹啉98%、喹啉97%

英文同义词:BENZO[B]吡啶、CHINOLIN、FEMA3470、BENZOPYRIDINE、BENZAZINE、AZANAPHTHALENE、AKOS 91715、Benzaine

物理性质

熔点:-15.6℃。

沸点:238.05℃,114℃(2.27kPa)。

相对密度:1.0929(20/4℃)。

折光率:1.62683。

闪点:101℃。

化学性质

遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。受热分解放出有毒的一氧化氮烟气。燃烧产生分解产物有一氧化碳二氧化碳、氧化氮。

呈弱碱性(20℃ pΚa 4.85)。能溶于酸而成盐,其苦味酸盐熔点203~204℃。能与卤代烷反应生成季盐。还原时根据反应条件不同可以生成二氢喹啉和四氢喹啉。氧化时,生成吡啶2,3-二羧酸,再脱去二氧化碳式气枪变成菸酸。喹啉在浓硫酸中进行硝化时,3位和5位发生取代。在冰醋中硝化时可得到3-硝基喹啉。卤化反应通常在3位发生取代,但在硫酸中进行卤化时,可在5位和8位发生取代。

制备方法

原料

喹啉可从煤焦油的洗油或萘油中提取。

过程

萘油馏分和洗油馏分用稀硫酸洗涤,得到硫酸喹啉盐基溶液,用蒸气蒸去除中性油等杂质,再用碱或氨分解。分离出来的粗喹啉及其同系物经脱水后,用高产蒸馏塔精馏,切取沸程为237.5-239.5℃的馏分段,可以得到含喹啉83%、异喹啉15%的粗喹啉。将粗喹啉用浓度为60%的磷酸水溶液处理,冷却后过滤,即得到喹啉磷酸盐结晶。用碱分解后,产品纯度为90%-92%。重复用磷酸处理、重结晶,可得纯度为98%-99%的喹啉。合成喹啉最有代表性的方法是斯克洛浦合成:用苯胺丙三醇硫酸氧化剂(如1-溴-2-硝基苯)一起加热,经环化脱氢而生成喹啉。

安全术语

S26:不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。(In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of H₂O and seek medical advice.)

S36:穿戴适当的防护服。(Wear suitable protective clothing.)

S337:戴适当手套。(Wear suitable gloves.)

S369:戴护目镜或面具。(Wear eye/face protection.)

风险术语

R21/22:吸入,皮肤接触及若食入有害。

R37/38:对呼吸系统和皮肤有刺激性。

R41:对眼睛造成严重损害的风险。

R68:可能的风险不可逆的后果。

注意事项

实验室监测方法:气相色谱法,参照《分析化学手册》(第四分册,色谱分析)。

环境标准:苏联,车间空气中有害物质的最高容许浓度0.5mg/m3;前苏联(1975)水体中有害物质最高允许浓度0.5mg/L。

侵入途径:吸入、食入。

健康危害:蒸气对鼻、喉有刺激性。吸入后引起头痛、头晕、恶心。对眼睛、皮肤有刺激性。口服刺激口腔和胃。

呼吸系统防护:空气中浓度超标时,应该佩戴防毒口罩。紧急事态抢救或逃生时,建议佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

防护服:穿相应的防护服。

手防护:戴防化学品手套。

皮肤接触:脱去污染的衣着,立即用流动清水彻底冲洗。

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,必要时进行人工呼吸。

食入:患者清醒时给充分漱口、饮水,如发生呕吐,使其取侧卧位,防止呕吐物进入气管。就医。

灭火方法:干粉、雾状水、二氧化碳松软土、泡沫。

泄漏应急处理:疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全情况下堵漏。喷水雾能减少蒸发但不要使水进入储存容器内。用沙土、干燥生石灰碳酸钠灰混合,然后收集运至废物处理场所处置。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后,彻底清洗。工作服不要带到非作业场所,单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好卫生习惯。

异喹啉

中文名称:异喹啉。

溴化铒:Isoquinoline。

英文别名:Azanaphthalene、Benzazine、Benzopyridine、AI3-10035、Benzo(c)pyridine、CCRIS5752、FEMA No.2978、Isochinolin、Isochinolin(Czech)、NSC3395、UNII-JGX76Y85M6、beta-Quinoline、quinoline。

CAS号:119-65-3。

EINECS号:204-341-8。

分子式:C9H7N。

分子量:129.1586。

纯度:≥95%。

MDL号:MFCD00006898。

Beilstein号:107549。

理化性质

无色片状结晶或液体。熔点26.48℃,沸点242.2℃(99.1kPa),相对密度1.09101(30/4℃),折光率1.62078(30℃),闪点107℃。能与多种有机溶剂混溶,溶于稀酸。具吸水性,碱性较喹啉强。有类似茴香油苯甲醚气味。

能随蒸汽挥发。存放后,颜色发黄。pKa=5.4,碱性略强于喹啉,能与各种酸成盐:其盐酸盐熔点209℃,苦味酸盐熔点223℃。N上能发生基化及基化反应,其甲碘化物熔点159℃。亲电取代发生在5位或8位。亲核取代发生在1位。易发生氧化及还原反应。存在于煤焦油中,可用比施勒纳皮耶拉尔斯基合成法或波默兰茨-弗里奇反应制取。一些重要的生物碱中含有异喹啉环。

生产方法

含喹啉83%;异喹啉15%,甲基喹啉2%的粗喹啉可以作为异喹啉的资源,但一般是在切取237.5-239.5℃的粗喹啉馏分段后,继续切取243-246℃的馏分段,作为提取异喹啉的原料。此馏分段在以盐酸化物形态部分地分离出2-甲基喹啉13-28%;喹啉约3.9%。将异喹啉馏分在乙醇溶液中与98%硫酸于35%℃反应生成异喹啉磺酸盐,冷却时,异喹啉磺酸盐比它的同系物磺酸盐先结晶析出。过滤后,用85%的乙醇进行重结晶,再用20%氨水分解,生成的油层用水洗涤后精馏切取242-243℃馏分,则得纯度大于95%的异喹啉。

主要用途

能制造药物和高效杀虫剂,氧化后可制成吡啶羧酸,它的衍生物可用于制造彩色影片与染料。用作合成药物、染料、杀虫剂的中间体及气相色谱固定液。

理论数据

毒理学数据

1.急性毒性: LD50:460mg/kg(大鼠经口);540mg/kg(兔经皮)

2.刺激性家兔经皮:100mg(24h),中度刺激。

3.亚急性与慢性毒性:大鼠食用含本品0.05%~0.25%的饲料16~40周,出现体重增长减慢,死亡率升高。

生态学数据

1.生态毒性

EC50:52mg/L(48h)(水蚤

IC50:140mg/L(72h)(藻类

2.生物降解

好氧生物降解(h):72~240

厌氧菌降解(h):288~960

3.非生物降解性

水相光解半衰期(h):535~3851

光解最大光吸收(nm):340

空气中光氧化半衰期(h):10~99

分子结构数据

1、摩尔折射率:42.18

2、摩尔体积(cm3/mol):116.7

3、等张比容(90.2K):305.2

4、表面张力(dyne/cm):46.6

5、极化率(10-24cm3):16.72

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积12.9

7.重原子数量:10

8.表面电荷:0

9.复杂度:111

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

应用范围

1、喹啉用于制备烟酸类及羟基喹啉类药物、菁蓝色素和感光色素、橡胶促进剂以及农药8-羟基喹啉等产品。大鼠口服LD50为460mg/kg。

2、用作有机合成试剂、碱性缩合剂溶剂

3、用作分析试剂、溶剂,也用于钒酸盐及砷酸盐的分离。

4、制作强心剂,还可用做于酸、溶剂、防腐剂等;医药行业用于制作烟酸类及8-羟基喹啉药物;印染行业用于制取菁蓝色素和感光色素;橡胶行业用于制促进剂;农业方面用于制作8-羟基喹啉铜等农药。

参考资料

喹啉.china.guidechem.com.2015-11-02