糠醛

暴露于空气中会快速变成黄色。
糠醛纯品为无色液体,暴露于空气中会快速变成黄色
  糠醛,分子式:C5H4O2;C4H3OCHO ,又称呋喃甲醛。是一种工业用化学制品,有机化合物,纯品为无色液体,暴露于空气中会快速变成黄色。有特殊香味。在光、热、空气和无机酸的作用下颜色很快变为黄褐,并发生树脂化。密度1.1598。折射率1.5261。熔点-38.7℃。沸点161.7℃。工业品是褐色液体。溶于水,与乙醇乙醚混溶。易与蒸气一同挥发。蒸气与空气形成爆炸性混合物。爆炸极限为2.1%(体积),自燃温度为392℃。用于制合成树佛、电绝缘材料、清漆、呋喃西林和精制粗蒽,并用作防腐剂和香烟香料等。它也是优良的溶剂,可用于精炼石油、精制润滑油、提炼油脂和溶解硝酸纤维素等。还是制药和多种有机合成的原料和试剂。由戊糖与稀酸作用,经水解、脱水和蒸馏而制得。也可用水解大麦壳、高梁秆、玉米芯等制备。

基本信息

又称呋喃甲醛
  糠醛又称呋喃甲醛
  国标编号:33581  CAS:98-01-1
  中文名称:糠醛  英文名称:Furfural;2-furaldehyde  别 名:呋喃甲醛  分子式:C5H4O2;C4H3OCHO  分子量:96.09  熔 点:-36.5℃
  沸点:161.7℃
  密 度:相对密度(水=1)1.16;  蒸汽压:0.33kPa/25℃ 闪点:60℃  溶解性:微溶于冷水,溶于热水、乙醇、乙醚、苯  稳定性:稳定  外观与性状:无色至黄色液体,有杏仁样的气味  危险标记:7(易燃液体)  用 途:用作溶剂,以及作为合成香料、糠醇、四氢呋喃的中间体  

发现历史

  1832年,德国化学家Johann Wolfgang D.bereiner首先将糠醛分离出来。他在制取蚁酸的过程中萃取出微量的副产品,即糠醛。 在当时,蚁酸是用死亡的蚂蚁蒸馏制取,D.bereiner用的蚂蚁体内可能含有一些植物碎屑。1840年,苏格兰化学家John Stenhouse发现相同的化学品可以由许多种不同的农作物中蒸馏制取,他将玉米燕麦、麦麸和锯木屑分别放入稀硫酸中,检测出该糠醛的实验式为C5H4O2 。1901年,德国化学家Carl Harries推论出糠醛结构。
  在1922年Quaker 燕麦公司使用燕麦麸大规模制造以前,糠醛除了偶而用作芳香剂外,仍然是一个基本无人问津的化学品。现在,糠醛仍然由农副产品如甘蔗渣和玉米穗轴中制取。

化学性质

  糠醛有类似杏仁油的刺激性气味,是一种无色至琥珀色的透明状液体,与空气接触,特别是在糠醛中含有酸时,会自动氧化变成深棕色,甚至变成成黑褐色树脂状物质。
  糠醛能溶于很多机溶剂,如酒精、丙酮乙醚醋酸四氯化碳等。
  糠醛就其化学结构而言,是呋喃型杂环醛。
  由于在呋喃环电子结构中包含杂原子氧的二个电子,使呋喃具有苯固有的芳香族特性。而呋喃环的瓜能力高于苯,呋喃的大多数化学反应像二烯烃,因此呋喃可以看作环二烯醚,在呋喃分子中引入α取代-CHO,-CH2OH,-CH=CH2,-CH=CH-CO-CH3和其他导致形成反应能力很强的呋喃化物,糠醛反应能力强首先就是因为它有醛基,由此而能进行以糠醛为基础的大量工业合成。

制备方法

  糠醛最初从砻糠中得到,农副产品中多含多缩戊糖经水解脱水即生成糠醛。许多农作物的茎,皮,仔壳都含有多缩戊糖,因此都能用作制造糠醛的原料。生产时,将玉米芯,棉子壳或甘蔗渣等原料用硫酸和水蒸气处理,然后经水蒸气蒸馏,分层,减压蒸馏,即可得纯度达99%的产品。糠醛的收离与原料,酸的种类和浓度及其他条件有关,通常与理论收率相差较大。
  工业上制造糠醛主要有两种方法。加压法适合大规模生产,将原料与稀硫酸在加压下蒸煮,用高压或过热蒸汽带出反应产物,经分馏后得糖醛成品;常压法是将原料与食盐等无机盐及及稀硫酸共煮并同时蒸出糠醛。

主要用途

  糠醛是制备许多药物和工业产品的原料,呋喃经电解还原,还可制成丁二醛,为生产药物阿托品的原料。糠醛的一些衍生物具有很强的杀菌能力,抑菌谱相当宽广。例如糠醛经由5-硝基糠醛,再与盐酸氨基脲缩合得到呋喃西林,是一种消毒防腐药。糠醛是呋喃丙烯酸,糠胺反丁烯二酸,已二酸,糠醇等中间体的原料,广泛用于合成医药,农药,兽药,染料香料橡胶助剂,防腐剂等精细化学品。消费糠醛最多的领域是作为溶剂和合成树脂的原料。在用于合成树脂方面,可生产呋喃树脂,糠醛树脂和糠酮树脂等。呋喃树脂亦叫糠醇树脂,糠醛在高压下加氢生成糠醇,将糠醇聚合而得糠醇树脂。这种树脂具有很强的耐碱性,很高的耐热性和耐水性,可用作填缝树脂水泥,防腐衬里,粘结剂。糠醛作为溶剂,可有选择性地从石油,植物油中萃取其中的不饱和组分。用糠醛萃取润滑油和柴油中的芳香组分。提高这些产品质量。在合成橡胶生产中,用糠醛抽提纯化丁二烯和异戊二烯。糠醛能刺激皮肤和粘膜,空气中最高允许浓度为为5ppm。大鼠口服LD50为127mg/kg。

健康危害

  侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
  健康危害:蒸气有强烈的刺激性,并有麻醉作用。动物吸入、摄入或经皮肤吸收均可引起急性中毒,表现有呼吸道刺激、肺水肿、肝损害、中枢神经系统损害、呼吸中枢麻痹,以致死亡。

毒理学资料及环境行为

糠醛是制备许多药物和工业产品的原料
糠醛是制备许多药物和工业产品的原料
  毒性:属中等毒类。
  急性毒性:LD5065mg/kg(大鼠经口);LC50153ppm4小时(大鼠吸入);人经口500mg/kg最小致死剂量。
  亚急性和慢性毒性:狗吸入507mg/m3,6小时/天,5天/周,肝脂肪变性;人吸入7.4~52.7mg/m3×3个月,发生粘膜刺激、结膜炎、流泪、头痛。
  致突变性:微粒体致突变:鼠伤寒沙门氏菌7ul/皿。细胞遗传学分析:仓鼠卵巢2500umol/L。
  危险特性:遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。受高热分解放出有毒的气体。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
  燃烧(分解)产物一氧化碳二氧化碳

实验室监测方法

  空气中糖醛含量的测定:样品用活性炭或氧化铝吸附,再用气相色谱分析
  苯胺比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版),杭士平主编
  盐酸苯胺比色法;气相色谱法《食品卫生理化检验标准手册》中国标准出版社

环境标准

中国(TJ36-79)  车间空气中有害物质的最高容许浓度   10mg/m3      
前苏联(1975)    居民区大气中最大允许浓度   0.05mg/m3(最大值;日均值)    
前苏联(1975)    水体中有害物质最高允许浓度   1.0mg/L   
   嗅觉阈浓度 1mg/m3      

应急处理、处置方法

·泄漏应急处理

  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,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
  小量泄漏:用砂士干燥石灰或苏打灰混合。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
  大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;喷雾状水冷却和稀释蒸气、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。

·防护措施

  呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,应该佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。
  眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
  身体防护:穿防静电工作服。
  手防护:戴防耐油手套。
  其它:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕,沐浴更衣。保持良好的卫生习惯。

·急救措施

  皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。
  眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。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。
  灭火方法:灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效,但可用水保持火场中容器冷却。