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四氢呋喃

来源:凯茵工业添加剂 编辑:凯茵化工 人气:1315 时间:2021-03-28

四氢呋喃简称为THF,常温下为一种带有乙醚气味的液体。分子式为(CH2)4O。分子量72.10。 熔点-108.5℃,沸点66℃, 相对密度d420 0.8892,折射率 nD25 1.4073,粘 度 (2℃) 0.53mPa·s,闪点-17.2℃ (封闭式),燃点321℃。可溶于水、醇、酮、醚、烃。四氢呋喃久置后也可生成过氧化物,用前需检查和处理。为避免过氧化物引起爆炸,宜在还原剂存在下进行蒸馏。工业上把呋喃进行催化氢化来制备1,4-环氧丁烷,故又称四氢呋喃。在有机合成中是一种用途很广、溶解性很好的溶剂,也是合成尼龙、丁二烯、己二酸、己二腈、己二胺等的原料。

四氢呋喃是早已为人所知的化合物,最早以糠醛为原料的糠醛法制取,而后来改为以乙炔为原料的雷帕法,THF的用途是利用它对树脂、有机化合物、无机化合物的良好的溶解性、迅速的扩散性及蒸发性,或者用作合成原料; 或者用于涂料、胶粘剂、印刷油墨、薄膜成型、低温洗净剂、萃取溶剂、合成原料、臭味剂等方面。其主要需求是作溶剂,聚氨酯和氯乙烯类人造革表面涂饰溶液的用量占多半。用作合成原料的例子是作聚丁二醇(PTMG)的原料。由后者可制造聚氨酯树脂。THF与硫化氢反应而生成的四氢噻吩,被用作城市煤气的臭味剂。

四氢呋喃用途

四氢呋喃作为在格氏反应、聚合反应、用氢化铝锂的还原反应、缩合反应及酯化反应中的优良溶剂。它的溶解速度快,对树脂表面和内部的渗透扩散性能好,因而得到广泛应用。用它溶解聚氯乙烯、聚偏氯乙烯及其他共聚物,可获得低粘度的溶液,应用于作为表面保护性的涂料、粘接剂及薄膜等的制造,还可用于油墨的调制、脱漆剂、萃取剂及人造革表面处理剂等。在氯化锌存在下与酸或酰氯作用,易于开环,生成1,4-丁二醇、1,4-二氯丁烷。与氯化氢气体加热可制得4-氯-1-丁醇。四氢呋喃也可作为合成丁二烯、锦纶、聚丁二醇醚、γ-丁内酯、聚乙烯吡咯烷酮、四氢噻吩等的原料。
1. 氨纶合成反应的原料
THF自身可缩聚(经阳离子引发开环再聚合)成聚四亚甲基醚二醇(PTMEG),也称四氢呋喃均聚醚。PTMEG与甲苯二异氰酸酯(TDI)制成耐磨、耐油、低温性能好、强度高的特种橡胶;与对苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇制成嵌段聚醚聚酯弹性材料。相对分子质量为2000的PTMEG与对亚甲基双(4-苯基)二异氰酸酯(MDI)制成聚氨酯弹性纤维(氨纶,即SPANDEX纤维)、特种橡胶和一些特殊用途涂料的原料。
THF最为主要的用途是用来生产PTMEG,据粗略统计,全球大约有80%以上的THF是用来生产PTMEG,而PTMEG则主要用于生产弹力氨纶纤维。
2. 性能优良的溶剂
THF特别适用于溶解PVC、聚偏氯乙烯和丁苯胺,广泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂,用于电镀铝液时可任意控制铝层厚度且光亮。磁带涂层、PVC表面涂层、清洗PVC反应器、脱除PVC薄膜、玻璃纸涂层、塑料印刷油墨、热塑性聚氨酯涂层,粘合剂的溶剂,THF四氢呋喃普遍用于表面涂料,保护性涂料,油墨,萃取剂和人造合成皮革的表面处理剂。
3. 用作制药等有机合成的原材料,用于生产四氢噻吩、1.4-二氯乙烷、2.3-二氯四氢呋喃、戊内酯、丁内酯和吡咯烷酮等。在医药工业方面,THF用于合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药。THF经硫化氢处理生成四氢硫酚,可作燃料气中的臭味剂(识别添加剂),也是制药行业的主要溶剂。

四氢呋喃毒性及卫生性

四氢呋喃属高毒类物质。小鼠吸入24h LC90.2mg/L;大鼠经口LD503.2~3.6mg/kg。具有麻醉作用。对眼及呼吸道粘膜有刺激作用。动物实验可见肾脏炎症及肝脏损害。
GB 9685—2008中规定 (1) 纸中的最大使用量为4.0%; 涂料、黏合剂中按生产需要适量使用; (2) 特定迁移量(SML) 的最大限量都为0.6mg/kg。

四氢呋喃健康危害

它是易燃液体,沸点及闪点都低,常温下易着火,使用时必须远离火源。它对皮肤及眼、鼻、舌的粘膜有刺激作用,其蒸气有麻醉性,长时间吸入高浓度蒸气会引起头昏、眼花、头痛、呕吐等。当它在血 液中的浓度达到160毫克%时会使人完全麻醉, 达到300~400毫克%能致死。但纯品的毒性比丙酮还低,属于毒性最小的溶剂之一。在工作场所最高允许浓度为200ppm,大于25~50ppm时即能嗅到它的气味。一般使用没有危险性。应贮藏在阴凉通风干燥处。
制法:
①以呋喃为原料,以镍为催化剂,在 80~1碳酸钡50℃下加氢可制得四氢呋喃。
②以四氢糠醇为原料,在催化剂作用下, 脱氢,生成糠醛,再按③法,可制得。
③ 以糠醛为原料,在高温下,与水蒸气混 合,经锌-铬-锰催化剂床层,在400℃下脱羰 基,再在80~100℃下,以镍为催化剂,加氢,可制得。
④ 以乙炔为原料,与甲醛加成,生成2-丁 炔-1,4-二醇,加氢,生在1,4-丁二醇,在硫酸存在下脱水,可制得[1]。CH≡CH+2HCHO→HOCH2C≡CCH2OH
HOCH2CH2CH2CH2OH→[1]+H2O
⑤以顺丁烯二酸酐为原料,在催化剂作用 下加氢,生成丁酸酐,继续加氢,可制得。
⑥以1,4-二氯-2-丁烯为原料,在氢氧 化钠溶液中水解,生成2-丁烯-1,4-二醇,在 镍催化剂作用下加氢,生成1,4-丁二醇,在脱 水剂存在下,脱水,可制得。
⑦ 以1,3-丁二烯、乙酸和空气为原料,在 钯催化剂作用下,在80℃及3.0MPa下反应,生 成1,4-二乙酰基-2无水四硼酸锂-丁烯,再在镍-锌催化剂 作用下,在80℃及8.11MPa下加氢,生成1,4- 二乙酰基丁烷,水解,生成1-羟基-4-乙酰基 丁烷,经脱羧环化,可制得。
⑧ 以1,4-丁二醇为原料,以杂多酸为催 化剂,在120~130℃下脱水,可制得。

四氢呋喃生产厂家

目前,国内四氢呋喃(THF)主要生产商主要包括BASF中国、大连仪征(DCJ)、山西三维、中化国际、中石油前郭炼油厂等,另外一些PBT工厂也副产一部分四氢呋喃(THF)。美国LyondellBasell工业公司在美国和欧洲的四氢呋喃销售指标为:纯度99.90%,色度(APHA)10,水分0.03%,THF氢过氧化物0.005%,杂质总量0.05%,氧化抑制剂0.025%~0.035%。

四氢呋喃注意事项

四氢呋喃是由四个碳原子组成的饱和环醚。分子式C4H8O,无色透明液体,沸点 66℃,熔点-108. 5℃,相对密 度0. 889 2 (24/4℃),折光率 1. 403 3 (20℃)。与空气混合会形成爆炸性气体,爆炸极限2.3~11.8。能与水混溶,与一般有机溶剂(乙醇、乙醚、脂肪烃、卤代烃等)都能相溶,是优良溶剂。通常由1,4-丁二醇脱水或呋喃氢化制取。长期与空气接触会发生自动氧化,生成爆炸性的过氧化物。在作为化学反应的溶剂使用前,必须经过预处理,除去可能存在的过氧化物或为防止自动氧化而加入的抗氧剂。在预处理蒸馏或加热前,应先用2%酸性碘化钾溶液检查是否存在过氧化物,用硫酸亚铁和硫酸的混合水溶液洗涤或用氢化铝锂回流,方能进行蒸馏以除去水、过氧化物、抗氧剂及其他杂质。

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