丙醛

丙醛，通常情況下是無色易燃液體。有刺激性。溶於水，與乙醇和乙醚混溶。用於制合成樹脂、橡膠促進劑和防老劑等。也可用作抗凍劑、潤滑劑、脫水劑等。主要由乙烯經羰基合成，也可用重鉻酸鹽氧化正丙醇或將正丙醇蒸氣在高溫時通過銅催化劑而製得。

基本介紹

• 中文名：丙醛
• 英文名：Propionaldehyde
• 別稱：正丙醛、甲基乙醛
• 化學式：Ｃ3Ｈ6Ｏ
• 分子量：58.08
• CAS登錄號：123-38-6
• EINECS登錄號：204-623-0
• 熔點：-81
• 沸點：48
• 水溶性：溶於水，可混溶於乙醇、乙醚等多數有機溶劑
• 密度：0.80
• 外觀：無色透明液體，有刺激性臭味
• 閃點：-30
• 套用：精細化學品原料、合成樹脂、防老劑等
• 安全性描述：S9，S16，S29
• 危險性符號：F（易燃）,I（刺激性）
• 危險性描述：R11，R36/37/38
• 危險品運輸編號：UN 1275 3/PG 2
• 化學性質：醛類通性，高溫分解，易被氧化
• 穩定性：穩定
• 禁配物：強氧化劑、強鹼、強還原劑、氧
• 聚合危害：聚合
• 儲存方法：陰涼通風、遠離火種、密封隔氧

理化性質

物理性質

相對蒸氣密度（空氣=1）：2.0

危規號：32067

危險性類別：第3．2類中閃點易燃液體

UN編號：1275
含量：≥99.5%

分子量：58.08

飽和蒸氣壓(kPa)：34.4(20℃)

燃燒熱(kJ/mol)：1143.0

辛醇/水分配係數的對數值：0.83

折射係數：1.360-1.380

比重：0.800-0.805

最大酸價值：5.0

爆炸上限%(V/V)：21.0

引燃溫度(℃)：190

爆炸下限%(V/V)：2.3

化學性質

在紫外光、碘或熱的影響下，分解而成二氧化碳和乙烷等。能聚合。用空氣、次氯酸鹽和重鉻酸鹽氧化時生成丙酸。用氫還原時生成正丙醇。與過量甲醛作用生成甲基丙烯醛。易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸猛烈反應。若遇高熱，可發生聚合反應，放出大量熱量而引起容器破裂和爆炸事故。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。

毒理學數據

急性毒性

LD50：1410mg/kg（大鼠經口）；2460mg/kg（兔經皮）

LC50：21800mg/m3（小鼠吸入，2h）

刺激性

家兔經皮：500mg，輕度刺激（開放性刺激試驗）。

家兔經眼：41mg，重度刺激。

亞急性與慢性毒性

吸入，90ppm，每天6h，共20d，無任何明顯的病理改變；濃度為1300ppm，連續6d，可發生肝損害。

生態學數據

生態毒性

EC50：260mg/L（72h）（柵藻）；134mg/L（24h），89mg/L（48h）（水蚤）

LC50：>180mg/L（24h）（藍鰓太陽魚，靜態）；120mg/L（48h），110mg/L（72h），105mg/L（96h）（月銀漢魚，靜態）

生物降解性

好氧生物降解（h）：24~168

厭氧生物降解（h）：96~672

非生物降解性

空氣中光氧化半衰期（h）：3.3~33

分子結構數據

摩爾折射率：16.13

摩爾體積（m3/mol）：75.3

等張比容（90.2K）：160.3

表面張力（dyne/cm）：20.5

極化率（10-24cm3）：6.39

計算化學數據

疏水參數計算參考值（XlogP）:無

氫鍵供體數量:0

氫鍵受體數量:1

可旋轉化學鍵數量:1

互變異構體數量:2

拓撲分子極性表面積:17.1

重原子數量:4

表面電荷:0

複雜度:17.2

同位素原子數量:0

確定原子立構中心數量:0

不確定原子立構中心數量:0

確定化學鍵立構中心數量:0

不確定化學鍵立構中心數量:0

共價鍵單元數量:1

作用與用途

丙醛是精細化學品的重要原料，主要用於生產正丙醇、丙酸、三羥甲基乙烷、丙醛肟等中間體，進一步生產醇酸樹脂、農藥除草劑和殺蟲劑、藥物眠爾痛和乙噻嗪，還廣泛套用於塗料、塑膠、食品、輕紡、飼料、橡膠助劑方面的精細化學品生產。還可作乙烯聚合的鏈終止劑。

注意事項

安全性描述

S9：Keepcontainerinawell-ventilatedplace．

保持容器在一個有良好通風放的場所。

S16：Keepawayfromsourcesofignition-Nosmoking．

遠離火源。

S19：Donotemptyintodrains．

不要將殘餘物傾入排水口。

危險性描述

R11：Highly flammable．

高度易燃的。

R36/37/38：Irritating to eyes， respiratory system and skin．

刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。

危險性概述

健康危害：低濃度接觸對眼、鼻有刺激性。高濃度接觸有麻醉作用，以及引起支氣管炎、肺炎、肺水腫。可致眼、皮膚灼傷。易經完整皮膚吸收。

環境危害：對環境有危害。

燃爆危險：該品極度易燃，具刺激性。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。

消防措施

有害燃燒產物：一氧化碳、二氧化碳。

滅火方法：儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音，必須馬上撤離。

滅火劑：抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。

泄漏應急處理

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。儘可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。

小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋後放入廢水系統。

大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。

操作處置與儲存

操作注意事項：密閉操作，全面排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、還原劑、鹼類接觸。灌裝時應控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、還原劑、鹼類等分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

物質毒性

毒性作用試驗數據

編號	毒性類型	測試方法	測試對象	使用劑量	毒性作用
0	急性毒性	吸入	齧齒動物——大鼠	180 gm/m3/4H	1.行為毒性——全身麻醉
1	急性毒性	吸入	成年男性	1 ppm	1.眼毒性——流淚
2	急性毒性	吸入	人類	5500 ppb	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
3	急性毒性	吸入	人類	153 ppm/10M	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
4	急性毒性	吸入	兒童	300 ppb/2H	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——氣管、支氣管的結構、功能發生變化; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸阻塞; 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化
5	急性毒性	口服	大鼠	26 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
6	急性毒性	吸入	大鼠	18 mg/m3/4H	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
7	急性毒性	腹腔注射	大鼠	4 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
8	急性毒性	皮下注射	大鼠	50 mg/kg	1.行為毒性——全身麻醉; 2.肝毒性——肝豆狀核變性
9	急性毒性	口服	小鼠	13900 ug/kg	1.行為毒性——嗜睡; 2.皮膚和附屬檔案毒性——毛髮變化; 3.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
10	急性毒性	吸入	小鼠	66 ppm/6H	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
11	急性毒性	腹腔注射	小鼠	9008 ug/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
12	急性毒性	皮下注射	小鼠	30 mg/kg	1.行為毒性——全身麻醉; 2.肝毒性——肝豆狀核變性
13	急性毒性	吸入	貓	1570 mg/m3/2H	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
14	急性毒性	靜脈注射	貓	15 mg/kg	1.血液毒性——其他變化
15	急性毒性	口服	兔	7 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
16	急性毒性	吸入	兔	24 mg/m3/6H	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——氣管、支氣管的結構、功能發生變化; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——肺氣腫; 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——急性肺水腫
17	急性毒性	皮膚表面	兔	200 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
18	急性毒性	皮下注射	兔	250 mg/kg	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難
19	急性毒性	吸入	豚鼠	24 mg/m3/6H	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——氣管、支氣管的結構、功能發生變化; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——肺氣腫; 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——急性肺水腫
20	急性毒性	皮下注射	豚鼠	178 ug/kg	1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響; 2.心臟毒性——其他變化; 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難
21	急性毒性	吸入	倉鼠	1000 ppm/10M	1.眼毒性——流淚; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——急性肺水腫; 3.胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化
22	急性毒性	口服	哺乳動物	10 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
23	急性毒性	未報告	哺乳動物	45 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
24	慢性毒性	口服	大鼠	113 mg/kg/45D-I	1.肝毒性——其他變化; 2.生化毒性——抑制或誘導過氧化氫酶; 3.生化毒性——抑制或誘導其他酶
25	慢性毒性	吸入	大鼠	4 ppm/6H/62D-I	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化; 2.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降; 3.慢性病相關毒性——死亡
26	慢性毒性	吸入	大鼠	4900 ppb/6H/13W-I	1.嗅覺毒性——未報告; 2.內分泌毒性——腎上腺重量發生變化; 3.慢性病相關毒性——死亡
27	慢性毒性	吸入	大鼠	510 ug/m3/24H/9W-C	1.腎、輸尿管和膀胱毒性——尿中成分發生變化; 2.血液毒性——白細胞計數發生變化; 3.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
28	慢性毒性	吸入	大鼠	3 ppm/6H/3W-I	1.嗅覺毒性——未報告; 2.內分泌毒性——脾臟重量發生變化
29	慢性毒性	吸入	狗	3700 ppb/8H/6W-I	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——氣管、支氣管的結構、功能發生變化
30	慢性毒性	吸入	猴	3700 ppb/8H/6W-I	1.肺部、胸部或者呼吸毒性——氣管、支氣管的結構、功能發生變化; 2.慢性病相關毒性——死亡
31	慢性毒性	吸入	兔	4900 ppb/6H/13W-I	1.嗅覺毒性——未報告; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化; 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——肺重量發生變化
32	慢性毒性	吸入	倉鼠	4900 ppb/6H/13W-I	1.嗅覺毒性——未報告; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化; 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——肺重量發生變化
33	慢性毒性	吸入	倉鼠	4 ppm/7H/52W-I	1.大腦毒性——腦重量發生變化; 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——肺重量發生變化; 3.肝毒性——肝重量發生變化
34	眼部毒性	入眼	人類	500 ppb/12M
35	眼部毒性	皮膚表面	兔	5 mg	作用嚴重
36	眼部毒性	皮膚表面	兔	2 mg/24H	作用嚴重
37	眼部毒性	入眼	兔	1 mg	作用嚴重
38	眼部毒性	入眼	兔	50 ug/24H	作用嚴重
39	突變毒性		鼠傷寒沙門氏菌	50 ug/plate
40	突變毒性		鼠傷寒沙門氏菌	50 ug/plate
41	突變毒性		大腸桿菌	286 nmol/L
42	突變毒性	口服	黑腹果蠅	5 mmol/L
43	突變毒性	腸外	黑腹果蠅	3 mmol/L
44	突變毒性		人類細胞	30 umol/L
45	突變毒性		人類成纖維細胞	100 umol/L
46	突變毒性		人類淋巴細胞	5 umol/L
47	突變毒性		人類成纖維細胞	200 nmol/L
48	突變毒性		大鼠細胞	30 mmol/L
49	突變毒性	腹腔注射	大鼠	500 ug/kg
50	突變毒性	腹腔注射	大鼠	500 ug/kg
51	突變毒性		倉鼠卵巢	10 umol/L
52	突變毒性		倉鼠肺	500 nmol/L
53	突變毒性		哺乳動物淋巴細胞	58 gm/L/3H
54	突變毒性		哺乳動物淋巴細胞	80 umol/L
55	生殖毒性	口服	大鼠	840 mg/kg,multigeneration	1.生殖毒性——新生兒體重增加量減少
56	生殖毒性	靜脈注射	兔	6 mg/kg，雌性受孕 9 天后	1.生殖毒性——植入後死亡率增加

製備

羰基合成法

由乙烯與一氧化碳、氫氣經一步反應而成。最初以羰基鈷為催化劑，在高壓（14.7-19.6MPa）下進行。後來發展了以銠膦絡合物為催化劑的合成法，反應溫度100℃，壓力1.27-1.47MPa。該法無異構體產生，分離簡便。

環氧丙烷異構化法

1,2-環氧丙烷在鉻釩催化劑存在下經氣相異構化而得。此外，尚有丙醇氧化法及丙烯醛加氫法等。丙烯以氯化鈀為催化劑直接氧化生產丙酮時的0.5-1.5%的副產品丙醛，當提高催化劑中氯化鈀含量的反應溫度時，丙醛副產的比例可增大到50%。

雷泊一步合成法

雷泊一步合成法是以乙烯、一氧化碳和水為原料，在催化劑作用下反應，一步直接生成丙酸。該合成方法又分為高壓法和低壓法，但是由於低壓法至今尚未實現工業化，只有德國巴斯夫(BASF)高壓法用於工業生產。雷泊高壓一步合成法工藝過程僅為反應、分離、產品精製三部分，工藝流程較短、原料消耗少、產品成本較低，這是該法的最大優勢。但此法需高壓高溫，又有水存在，設備腐蝕嚴重，不僅設備製造和維修費高，而且操作相當困難，所以開工率較低，至今未能得以推廣。

丙醛液相氧化法

丙醛在空氣或其它氧化劑存在下很容易氧化成丙酸，因此丙醛液相氧化法生產丙酸反應條件溫和、轉化率和選擇性都比較高、腐蝕性輕且不需高壓設備，自美國聯碳公司於1975年建成丙醛丙酸生產裝置後，在世界各地迅速得到推廣，已成為生產丙酸的主要方法。此路線又可細分為有無催化劑、使用氧氣或空氣進行氧化等幾種情況。由於不用催化劑的各項指標與用催化劑的基本相同，但減少了催化劑配置和回收系統，更利於工業生產。至於使用氧氣氧化還是使用空氣氧化，雖然直接使用空氣氧化無氧氣供應問題，但與氧氣相比，空氣用量大大增加，除需要大功率空壓機外，氧化塔和尾氣冷凝吸收系統的設備都須增大，尾氣中丙醛、丙酸損失量也相應增加。因此一般情況下，最好採用氧氣氧化以減少氣量和損失量。同時採用氧化塔頂通氮氣，自動檢測控制尾氣中氧含量在安全範圍內，純氧氧化是安全的。因此，丙酸生產以採用丙醛無催化劑液相純氧氧化的工藝技術路線較先進。我國由原化工部北京化工研究院和原化工部第六設計院共同開發的丙酸工藝技術路線即為此工藝技術路線，國內開發技術單位產品消耗指標已基本達到美國聯碳公司的消耗指標，已基本達到當前世界的先進水平。