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四氢呋喃简称为THF,常温下为一种带有乙醚气味的液体。详细理化性质可以点击这里查看。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,适合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(THF)特性和用途见下表:
作用物 |
特性 |
用途 |
1.树脂 2.有机化合物 3.无机化合物 |
1.溶解性良好 2.扩散性迅速 3.蒸发性也很快 |
1.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。 2.其中作为溶剂,在聚氨酯和氯乙烯类人造革表面涂饰溶液的用量占一多半。 3.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是很好的溶剂。 4.对树脂表面和内部的渗透扩散性性能好,溶解速度快。 5.是合成丁二烯、锦纶、聚丁二醇醚、γ-丁内酯、聚乙烯吡咯烷酮、四氢噻吩等的主要原料。 6.用来生产聚四氢呋喃(PTMEG),据统计,使用量占全球大约80%以上。 7.在医药工业方面,用于合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药。 8.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。
四氢呋喃纯品的毒性比比较低,属于毒性最小的溶剂之一。
作为液体,它是易燃,沸点及闪点都低,常温下易着火,使用时必须远离火源。
作为蒸气有麻醉性,对皮肤及眼、鼻、舌的粘膜有刺激作用,长时间吸入高浓度蒸气会引起头昏、眼花、头痛、呕吐等。
当血 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。
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。
以呋喃为原料,以镍为催化剂,在 80~150℃下加氢可制得四氢呋喃。
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。
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。
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
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。
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。
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-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。
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。
目前,国内四氢呋喃(THF)生产商主要包括以下几家:
BASF中国
大连仪征(DCJ)
山西三维
中化国际
中石油前郭炼油厂
PBT工厂(副产)
美国LyondellBasell工业公司在美国和欧洲的销售四氢呋喃的指标如下:
纯度 | 色度(APHA) | 水分 | 氢过氧化物 | 杂质总量 | 氧化抑制剂 |
99.90% | 10 | 0.03% | 0.005% | 0.05% | 0.025%~0.035% |
四氢呋喃是由四个碳原子组成的饱和环醚。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。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。