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简介
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己二酸(Adipic acid)又称肥酸,是一种重要的有机二元酸,分子式为C6H10O4,能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等,并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。己二酸是工业上具有重要意义的二元羧酸,在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用,产量居所有二元羧酸中的第二位。 [1]
/ U0 H& v9 l0 t$ m- _/ s3 m% `分子结构项目
3 D- I- @& d9 M6 _ | 内容9 d7 m; {# j3 y3 p
| 项目
5 ~ m7 i7 V5 h | 内容
4 [& d1 f- Z i | 分子式/ [. {' E/ j& x4 M: ~
| C6H10O4
0 p! f( e: o4 P1 S. K | 结构简式) d. @( Z( {) r0 J
| 己二酸结构简式
& }: K* e! [# G1 |9 @7 H* \5 E; R" d& A9 T, G
| 比例模型
, W& ~3 g- w% Q | 己二酸比例模型& `) {3 ^& ^9 d3 [& h# j$ w
( q- B+ S/ n$ q% Q& ]. N
| 球棍模型
5 x. ]" i8 w# R0 \ | 己二酸球棍模型' \* _0 a$ {' l$ O- A { }6 f
7 K& \9 ^& @3 z' k
| 注:本表所列图片均由专业分子结构模型编辑软件生成,为原始来源。/ r9 n; ]# |' p
| [3]$ d( Q& p! ~- }% b' K+ F
0 ^! y# l4 V2 K3 l: X物理性质物态
, p7 H7 w6 h( ] H% N | 白色结晶体或结晶性粉末' [5 {3 {. l, r' ?( Y4 A, M Q4 s6 S: ]
| 气味" i, t- P% t" U, y/ a$ J8 X$ A0 O% Q
| 有骨头烧焦的气味
( q6 ]7 A6 G6 V q | 燃点(开杯), S) w/ C$ a. {' e1 X7 \
| 231.85℃
9 z) p. |0 b' l# g | 熔融黏度. u) I3 n. F7 l& A
| 4.54mPa·s(160℃). M8 T: }, T) p
| 溶解性
( r9 o8 q3 C$ F0 f" l$ G | 易溶于酒精、乙醚等大多数有机溶剂。$ h$ o$ N- r/ e5 {6 f
| 微溶于水,己二酸在水中的溶解度随温度变化较大,当溶液温度由28℃升至78℃时,其溶解度可增大20倍。15℃时溶解度为1.44g/100mL;25℃时溶解度为2.3g/100mL;100℃时溶解度为160g/100mL。9 w2 z& j+ ]& k# R A. S
| 本表格资料整理自 [4]
1 R* T8 v" C, v4 e | 4 T; y6 O2 J" K; A5 a, ^, c
化学性质己二酸具有的官能团是羧基,因此会具有羧基的性质,如成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等。同时作为二元羧酸,它还能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。 [4]
# Y0 L' x Q- J8 u$ W' t
+ t% ~' w& |# ~1 t; P成盐反应' r# V/ Q0 E* r2 W8 F
己二酸是典型的酸,它的pKa在4.41与5.41之间。可以和一般的碱性物质发生成盐反应,显示酸性。 [3]
. P' F. v4 S. ^ B0 ?. k5 q
7 a$ V& F& e+ |+ P$ w, u酯化反应; r8 X# M9 [8 g+ Z4 k1 a9 K
己二酸可以和醇在一定条件下发生酯化反应。例如:
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. Y* k; X- T: f. q8 }$ O1 h- q8 H; W# R5 w+ x4 P
2 F6 z5 w9 a: W& ~# e: T! A+ R; S酰胺反应
6 k% [! c4 q$ `: x/ v4 \! l& W己二酸中的羧基还可以与氨基发生酰胺化反应。 [3]
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缩聚反应( U. F3 G* \# f, M
作为二元羧酸,它能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物,例如:
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需求量近几年,我国己二酸需求旺盛,国内生产不能满足市场需求,因而每年都从国外大量进口。根据海关统计,2006 我国己二酸的进口量为 18. 23 万t,2007 年增加到 27. 80 万 t,创历史最高记录,同比增长约 52. 50%。2008 年受世界金融危机影响,国内需求有所下降,同时有多套新建装置建成投产,产量扩大,使得当年进口量大幅度下降,只有16. 23 万 t,同比下降约 41. 62% 。2009 年国内产能进一步扩大,进口量进一步下降到 8. 34 万 t。2009 年底商务部宣布对原产于美国、韩国和欧盟的进口己二酸征收反倾销税及进口环节增值税。2010 年由于反倾销的实施,国内供需格局发生重大改变,己二酸进口量继续下降为 6. 84 万 t,同比减少约 17. 98%[7]。2011 年的进口量为 7. 58 万 t,同比增长约 10. 82%。2012 年 1 ~ 6 月份的进口量为 2. 05 万 t,同比减少约 44. 83%。在进口的同时,我国己二酸也有少量出口。2008 年出口量为0. 25 万 t,2009 年为 0. 89 万 t,2010 年出口量大幅度增加到3. 11 万 t,同比增长约249. 44%,2011年的出口量进一步增加到 3. 82 万 t,同比增长约22. 83% 。2012 年 1 ~ 6 月份的出口量为 2. 12 万 t,同比增长约 16. 79%。近几年我国己二酸的进出口情况见表 7。 [5]. k! Q$ v4 O' c- @0 i5 E
, [' O d1 R4 G0 o% [2 J4 {; q8 \4 w6 T+ h& |" l1 ]9 i
毒理简介健康危害" e$ ]4 j( v% W; [) p
对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激作用。在工业使用中尚未见职业性损害的报告。 [6]
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9 c( Z9 g5 b0 a8 l7 |3 Y环境影响. ?& ~# p' W! E9 S2 e# g. f
急性毒性:LD50:1900 mg/kg(小鼠经口);280 mg/kg(小鼠皮下)。
( x: |$ s( S) _* J. u2 ^, @$ R0 s该物质对环境有危害,对水体和大气可造成污染,有机酸易在大气化学和大气物理变化中形成酸雨。因而当PH值降到5以下时,会给动、植物造成严重危害,鱼的繁殖和发育会受到严重影响,流域土壤和水体底泥中的金属可被溶解进入水中毒害鱼类。水体酸化还会导致水生生物的组成结构发生变化,耐酸的藻类、真菌增多,而有根植物、细菌和脊椎动物减少,有机物的分解率降低。酸化后会严重导致湖泊、河流中鱼类减少或死亡。 [6]
! C' E$ J+ @& |0 ]6 V1 ~
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主要用途
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己二酸主要用作尼龙66和工程塑料的原料,也用于生产各种酯类产品,还用作聚氨基甲酸酯弹性体的原料,各种食品和饮料的酸化剂,其作用有时胜过柠檬酸和酒石酸。* g- x( c& b+ S
己二酸也是医药、酵母提纯、杀虫剂、粘合剂、合成革、合成染料和香料的原料。
! G* j" Q( {! J" w( g* A7 `* S6 f己二酸酸味柔和且持久,在较大的浓度范围内pH值变化较小,是较好的pH值调节剂。GB2760-2007规定,本品固体饮料,其最大使用量是0.01g/kg;也可用于果冻和果冻粉,用于果冻的最大使用量为0.01g/kg;用于果冻粉时,可按冲调倍数增加使用量。 [5]# A1 _5 @1 |# [2 R3 J9 B y
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生产技术
: A+ p. p( O) Z8 b1937年,美国杜邦公司用硝酸氧化环己醇(由苯酚加氢制得),首先实现了己二酸的工业化生产。进入60年代,工业上逐步改用环己烷氧化法,即先由环己烷制中间产物**和环己醇混合物(即同醇油,又称KA油),然后再进行KA油的硝酸或空气氧化。! o P: I# p) e6 Y5 F$ q8 {: x
环己烷一步氧化法
) E7 Y) m% v: ^3 e( B9 J以环己烷为原料,以醋酸为溶剂,以钴和溴化物为催化剂,于2MP。和90℃下反应10~13h。产率75%。
8 Y2 v/ k n+ L2 I$ t环己烷分步氧化法4 Q, {2 ~& S) t0 g- w' c
己二酸生产) I6 w# G% n, G" Z) K& u- J6 K, v
KA油的制备可于1.0~2.5MPa和145~180℃下用空气直接氧化,收率达70%~75%。也可用偏硼酸作催化剂,1.0~2.0MPa和165℃下进行空气氧化,收率可达90%,醇同比为10:1;反应物用热水处理,可使酯水解、分层,水层回收硼酸,经脱水成偏硼酸循环使用;有机层用苛性钠皂化有机酯,并除去酸,蒸馏回收环己烷后得醇同混合物。
( c% G: ^9 P6 @* ~, U# s- dKA油的氧化 以过量50%~60%的硝酸在两级串联的反应器中,于60~80℃和0.1~0.4MPa下氧化KA油。催化剂为铜-钒系(铜0.1%~0.5%,钒0.1%~0.2%),收率为理论值的92%~96%。反应物蒸出硝酸后,经两次结晶精制可得高纯度己二酸。
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安全防护
. y3 N* a# x% x* i泄漏处理
, ]3 K3 \) Z/ r# p! [2 Y隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 [6]
]1 j" S2 T4 ~; y3 b, D
j( m7 a3 g2 Z人员处理
* d/ r+ g T' g f- O防护措施
' T b: }, O" n& D: g- 呼吸系统:空气中粉尘浓度超标时,必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器;
- Z4 R) x! X( @% V* _0 U A, z5 e- }; s0 U - 眼睛:戴化学安全防护眼镜;/ `4 b( X# O+ n; D. v
- 身体:穿防毒物渗透工作服;& S; i) T6 L" D( l4 t* ~$ h, Q
- 手:戴橡胶手套;
, B. u3 I; e/ @6 {& ?9 l5 e% f - 其他:工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。 [6]
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急救措施! X+ J7 V4 S% r. Y
- 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。就医;
* K# d" `9 t/ D - 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医;
3 h8 C5 U# h+ I ]) x - 吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医;
3 V3 K+ [% _1 K* S - 食入:饮足量温水,催吐。就医。 [6]
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" {$ R P, U; d. Q& T# U* Q灭火方法
# C3 X2 {3 o. E& o, i粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定浓度时遇火星会发生爆炸。受高热分解,放出刺激性烟气。
5 Q0 M; f0 ]5 U消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。
1 U- `. p3 [3 s0 J. w灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 [6]' s3 ~6 o& J/ i; N0 Z
. j( ]1 L8 `6 @% ?
' F. \9 _. ^5 F; @0 k% ?, j
* L0 r5 }* u9 k2 [8 J z; S, g" O6 ~, E: H
待增加
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* B% u; a+ }0 |- h& z7 m% e
5 H% K! X$ Z; ]& p4 n0 g. x% {) ~1 x. B5 T" b
相关资料
4 |$ e) [ J a
1.徐兆瑜. 己二酸在我国存在很大的发展空间[J]. 化工文摘. 2007(05)6 j8 v) s/ t& I, N+ a0 V0 t
2. 己二酸 .chemicalbook[引用日期2020-09-11]
8 Q2 I" T3 n: f" y& a% c# t3. 己二酸 .ChemicalBook[引用日期2013-10-15]
6 Q" @# l# T5 k0 P; l4. 吴世敏,印德麟;刘铁生,吴挺,马成泰.简明精细化工大辞典:辽宁科学技术出版社,1999-06
4 l9 a' D1 O& o2 c2 ^5. 屠庆华,己二酸市场现状及发展分析[J],化学工业,2010 Z1). a. H v, {& z, F" {
6. 国家安全生产应急救援指挥中心 国家安全监管总局化学品登记中心 .危险化学品应急处置手册 :中国石化出版社 ,2010 .
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补充内容
5 T, o8 N8 K/ R储存运输包装
) ^7 |& G, X9 m. f2 ~ ~密闭操作。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。工厂操作人员必须佩戴自吸过滤式防尘口罩、穿防毒物渗透工作服、劳保鞋及橡胶手套,必要时佩戴过滤式防毒面具。工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。避免产生粉尘。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。并注意倒空的容器可能残留有害物。 [6]$ k* l( P! \7 r: E
5 U# N/ ~, I$ V; G, t储存
9 z. F" K# \- o! i5 J储存于阴凉、通风、防雨水的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 [6]& o) ]; o4 T2 `. n# i, q( U4 }
7 K/ N I7 j" b; i运输
$ D- u4 i9 A$ h( s/ c$ ?起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、还原剂、碱类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。 [6]$ i' j2 y! I u n3 P/ K
( G. K6 }( A k$ _
待增加
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本内容贡献者
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发表于 2021-1-28 14:25:40
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