基本信息
| 中文名称 | 环戊二烯 |
英文名称 | cyclopentadiene |
英文别名 | 1,3-Cyclopentadiene |
CAS号 | 542-92-7 |
分子式 | C5H6;CH2CHCHCHCH |
分子量 | 66.1011 |
InChI | InChI=1S/C5H6/c1-2-4-5-3-1/h1-4H,5H2 |
密度 | 相对密度(水=1)0.80 |
相关类别: 农药中间体;其他杀虫剂;杀虫剂中间体;医药中间体
Mol档案: 542-92-7.mol
理化性质
环戊二烯在室温下聚合,生成二聚环戊二烯,工业品也是二聚体;在100℃以上聚合 ,生成三聚体、四聚体。二聚环戊二烯熔点33.6℃,沸点170℃(分解)。二聚环戊二烯加热时部分分解成环戊二烯,在常压下进行蒸馏时,使分馏柱顶上的温度保持在41~42℃,即可安全转变为环戊二烯。
一种化学活性很高的脂环烯烃。环戊二烯是无色液体,具有特殊臭味。它含有活性亚甲基,故在常温下就容易聚合成二聚环戊二烯。环戊二烯与二聚环戊二烯的物理性质差别较大。(见表)环戊二烯和二聚环戊二烯在空气中都容易被氧化成过氧化物,都容易与不饱和化合物发生代尔斯-奥尔德双烯合成反应,生成六员环状化合物。环戊二烯同橄榄油、桐油和亚麻仁油等在溶剂中催化聚合,得到的聚合物可以用于生产薄膜。环戊二烯的氯化物是杀虫剂。环戊二烯与过渡金属的盐,在二甲基亚碸-乙二醇二甲醚的硷性溶液中发生反应,生成的二茂铁可以作火箭燃料添加剂、汽油抗震剂、橡胶以及硅树脂的熟化剂和紫外线的吸收剂。
环戊二烯可以通过戊烯溴化并在醋酸钠存在下,加热脱溴化氢的方法製取。焦化工业粗苯精製时,轻苯初步蒸馏得到的初馏分中含有环戊二烯,其含量与装炉煤性质、炼焦温度、粗苯回收操作制度和轻苯初步蒸馏操作条件等因素有关,波动範围为3~30%。初馏分中还含有二硫化碳、苯、环烷烃、硫化氢、酮、乙腈和其他不饱和化合物。环戊二烯与二硫化碳的沸点仅相差3.8℃,与其他烯烃和烷烃的沸点也很接近,用精馏法难以得到较高纯度的环戊二烯产品。将初馏分预处理后装入蒸馏釜(见二硫化碳),在全回流操作条件下进行热聚合,使环戊二烯聚合成沸点为170℃的二聚环戊二烯后进行精馏,精馏出二硫化碳产品、中间馏分和苯后,在蒸馏釜内的残留物即为含二聚环戊二烯90~95%的产品。二聚环戊二烯受热易解聚成环戊二烯。在较低温度下,聚合反应速度大于解聚反应速度,因此,在进行聚合操作时应适当控制釜内温度。聚合操作需要的时间,除与聚合温度有关外,还与蒸馏釜内物料湍动程度、釜内初始压力和原料组成等因素有关。 环戊二烯和二聚环戊二烯的物理性质:
| 名 称 | 分子式 | 分子量 | 沸点℃ | 溶点℃ | 密度(20℃)g/mL | 折射率 |
环戊二烯 | C5H6 | 66 | 42. 5 | -85 | 0.8074 | 1.4446(18.5℃) |
二聚环戊二烯 | C10H12 | 132 | 170 | 32.5 | 0.9768 | 1.5050(35℃) |
初馏分中的各组分均为易挥发物,而且还易燃、易爆、有毒,所以生产车间必须实行强制通风,採取防火、防爆、防中毒和防静电积累等措施。二聚环戊二烯产品在贮存时,应加入稳定剂二甲酚,以防产品氧化。产品应装筒,存放在贮藏室内。将二聚环戊二烯气化、裂解,并经冷凝冷却即得环戊二烯。环戊二烯产品需装桶存放在-12℃以下的贮藏室内。
类别
易燃液体
毒性分级 高毒
急性毒性 口服-大鼠 LD50: 113 毫克/ 公斤; 口服-小鼠 LD50: 800 毫克/ 公斤
爆炸物危险特性 高温、明火与空气混合可爆
可燃性危险特性 遇明火、高温、氧化剂易燃; 高温强烈分解; 燃烧产生刺激烟雾
储运特性 库房通风低温乾燥; 与氧化剂、酸类分开存放; 不宜久储, 以防聚合
灭火剂 乾粉、乾砂、二氧化碳、泡沫、1211灭火剂
职业标準 TWA 200 毫克/ 立方米; STEL 300 毫克/立方米
安全信息
危险品运输编号 1993
HazardClass 3.2
PackingGroup III
产品用途
1环戊二烯在农药上用于合成杀虫剂氯丹、硫丹的中间体四氯环戊烷,也可用于生产杀虫剂吡虫啉的中间体,此外,它主要用于树脂工业,合成橡胶等。
2.主要用于石油树脂和合成橡胶。以环戊二烯为第三单体合成乙丙橡胶。环戊二烯性质活泼,作为有机合成工业的原料已显得起来越重要。主要利用途经如下。
1环戊二烯聚合反应的套用 环戊二烯能聚合成双环戊二烯、三环戊二烯、四或五环戊二烯等聚合物,其中以双环戊二烯用途最大。它是多种合成橡胶和乙丙橡胶(EpDM)的第三单体。环戊二烯和双环戊二烯热聚合,可製得石油树脂,用于增粘剂、增塑剂、涂料、防腐剂和油墨等。
2.环戊二烯加成反应的套用 环戊二烯选择加氢制环戊烯是工业生产环戊烯的主要方法。
3.双烯加成反应的套用 环戊二烯极易与烯烃进行Diels-Alder双烯加成反应,通常生成双环[2.2.1]庚烯衍生物。通过双烯加成可将环戊二烯转化生成许多有用的衍生物。如环戊二烯与乙烯加成生成降冰片烯;与丁二烯反应生成5-乙烯基-2-降冰片烯(VNB),再转位生成5-乙叉-2-降冰片稀(ENB);与间戊二烯反应生成5-丙烯基-2-降冰片烯(PNB);与顺丁烯二酸酐反应生成双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐(降冰片二酸酐)。此外,环戊二烯分别与丙烯、丙烯腈、异戊二烯经Diels-Alder反应製得5-甲基-2-降冰片烯、5-氰基-2-降冰片烯、5-或6-甲基四氢茚等都是合成树脂的单体。
4.卤化反应的利用 卤素和卤氢酸能迅速地加到环戊二烯的不饱和双键上而生成许多衍生物,如六氯环戊二烯有很大的工业价值,是合成农药艾氏剂、狄氏剂、氯丹、硫丹、遍地克、草完降、灭蚊灵、碳氯灵、七氯等农药原料。
5.缩合反应的作用 环戊二烯中的亚甲基非常活泼,能够与各种醛、酮等进行缩合生成大量的衍生物。丙酮和环戊二烯反应生成的二甲基甲叉茂能与丁二烯共聚製备橡胶。
6.氧化反应的套用工业上利用环戊二烯或含环戊二烯的混合物气相催化氧化製取马来酸酐。
7.合成异氰酸酯类化合物 环戊二烯与丙烯腈加成生成2-氰基降冰片烯,再经羧基合成等反应製得二异氰酸酯化合物。它们都是聚氨酯塑胶的原料。
8.合成多元醇化合物 双环戊二烯经羧基合成得到二醛,再加氢即可製得二元醇。它可在聚氨酯生产上行到套用,如用作增塑剂。与甲苯二异氰酸酯、己二酸反应,则可製得热塑性聚氨酯塑胶。六氯环戊二烯与二乙醯基环戊烯加成反应后製成的多元醇,再与4,4'二异氰酸酯二苯基甲烷反应生成耐冲击热稳定性能优异的聚合物.
9.合成檀香醇 由环戊二烯作原料可製取β-檀香醇。此外,环戊二烯与溴代巴豆酸作原料经一系列反应也可製取β-檀香醇。β-檀香醇是一种香气优雅、留香持久的名贵香料之一。
10.合成大比重高能烃类燃料 由于双环戊二烯和环戊二烯的密度高,燃烧时产生很高的热值,这种性能使之成为优良的高能燃料。
储运方法
库房通风低温乾燥; 与氧化剂、酸类分开存放; 不宜久储, 以防聚合
危险品运输编号 UN 1993 3.2/PG 3
影响
健康危害
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:本品有麻醉作用,对皮肤及黏膜有强烈刺激作用。
急性中毒:先出现呼吸道刺激症状及兴奋症状,继而转入麻醉期,患者进入沉睡状态。若抢救治疗及时,2~3天痊癒。
毒理学资料及环境行为
急性毒性:LC503900mg/m3(大鼠吸入)
亚急性和慢性毒性:大鼠暴露于1.5g/m3,2.5个月,出现体重下降,血红蛋白和红细胞数减少,病理检查见实质性器官的脂肪性或颗粒性变。
危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。高温时能强烈分解。与氧化剂能发生强烈反应。高速冲击、流动、激荡后可因产生静电火花放电引起燃烧爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
实验室监测方法
空气中:样品用活性炭管收集,再用气相色谱法分析
气相色谱法,参照《分析化学手册》(第四分册,色谱分析),化学工业出版社
环境标準:前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 5mg/m3
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。儘可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用乾燥的砂土或类似的物质吸收。也可以用不燃性分散剂製成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。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:空气中浓度超标时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。
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:戴乳胶手套。
其它:工作现场严禁吸菸。避免长期反覆接触。
急救措施
皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底沖洗皮肤。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底沖洗至少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:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。

















