四氫呋喃 (THF)是一種無色、可與水混溶、在常溫常壓下有較小粘稠度的有機液體。這種環狀醚的化學式可寫作(CH2)4O。由於它的液態範圍很長，所以是一種常用的中等極性非質子性溶劑。它的主要用途是作高分子聚合物的前體。儘管THF的氣味和化學性質與乙醚很相似，但是麻醉效果卻很差。
2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，四氫呋喃在2B類致癌物清單中。
基本介紹
- 中文名：四氫呋喃
- 英文名：Tetrahydrofuran
- 別稱：1，4-環氧丁烷；氧雜環戊烷；THF
- 化學式： C4H8O
- 分子量：72.11
- CAS登錄號：109-99-9
- EINECS登錄號：203-726-8
物性數據,分子結構數據,計算化學數據,作用與用途,生產方法,安全資料,毒理學概述,健康危害,燃爆危險,風險術語,使用注意事項,法規信息,
物性數據
1.性狀：無色易揮發液體，有類似乙醚的氣味。
2.pH值：5（20%水溶液）
3.熔點（℃）：-108.5
4.沸點（℃）：66
5.相對密度（水=1）：0.89
6.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.5
7.飽和蒸氣壓（kPa）：19.3（20℃）
8.燃燒熱（kJ/mol）：-2515.2
9.臨界溫度（℃）：268
10.臨界壓力（MPa）：5.19
11.辛醇/水分配係數：0.46
12.閃點（℃）：-14（CC）；-20（OC）
13.自燃點（℃）：321
14.爆炸上限（%）：11.8
15.爆炸下限（%）：1.8
16.溶解性：溶於水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多數有機溶劑。
17.折射率（n20ºC）：1.4050
18.折射率（n25ºC）：1.4040
19.黏度（mPa·s,0ºC）：0.66
20.黏度（mPa·s,20ºC）：0.55
21.黏度（mPa·s,30ºC）：0.47
22.黏度（mPa·s,40ºC）：0.42
23.蒸發熱（KJ/kg,66ºC）：410
24.比熱容（KJ/(kg·K),20ºC,定壓,液體）：1.96
25.比熱容（KJ/(kg·K),60ºC,定壓,氣體）：1.55
26.臨界密度（g·cm-3）：0.322
27.臨界體積（cm3·mol-1）：224
28.臨界壓縮因子：0.259
29.偏心因子：0.226
30.溶度參數(J·cm-3)0.5：19.129
31.van der Waals面積（cm2·mol-1）：6.000×109
32.van der Waals體積（cm3·mol-1）：44.620
33.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2533.16
34.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) ：-184.18
35.氣相標準熵(J·mol-1·K-1) ：302.41
36.氣相標準生成自由能( kJ·mol-1)：-81.1
37.氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1)：76.25
38.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2501.07
39.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：-216.27
40.液相標準熵(J·mol-1·K-1) ：203.9
41.液相標準生成自由能( kJ·mol-1)：-83.93
42.液相標準熱熔(J·mol-1·K-1)：123.9
分子結構數據
1、摩爾折射率：20.05
2、摩爾體積（cm3/mol）：79.7
3、等張比容（90.2K）：184.7
4、表面張力（dyne/cm）：28.8
5、極化率（10-24cm3）：7.94
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:1
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積9.2
7.重原子數量:5
8.表面電荷:0
9.複雜度:22.8
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
作用與用途
1、用作溶劑、有機合成的原料。
2、用作色譜分析試劑、有機溶劑及尼龍66中間體。四氫呋喃又名一氧五環、氧雜環戊烷、四亞甲基氧，是合成農藥苯丁錫的中間體，另外，可直接用於制合成纖維、合成樹脂、合成橡膠，也是許多聚合材料、精密磁帶和電鍍工業的溶劑，還用於制己二腈、己二酸、己二胺、丁二酸、丁二醇、γ-丁內酯等，在醫藥工業上，可用於生產咳必清、黃體酮、利復黴素和用作製藥溶劑等。
3、四氫呋喃是一種重要的有機合成原料且是性能優良的溶劑，特別適用於溶解PVC、聚偏氯乙烯和丁苯胺，廣泛用作表面塗料、防腐塗料、印刷油墨、磁帶和薄膜塗料的溶劑，並用作反應溶劑，用於電鍍鋁液時可任意控制鋁層厚度且光亮。四氫呋喃自身可縮聚（經陽離子引發開環再聚合）成聚四亞甲基醚二醇（PTMEG），也稱四氫呋喃均聚醚。PTMEG與甲苯二異氰酸酯（TDI）製成耐磨、耐油、低溫性能好、強度高的特種橡膠；與對苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇製成嵌段聚醚聚酯彈性材料。相對分子質量為2000的PTMEG與對亞甲基雙（4-苯基）二異氰酸酯（MDI）製成聚氨酯彈性纖維（氨綸，即SPANDEX纖維）、特種橡膠和一些特殊用途塗料的原料。在有機合成方面，用於生產四氫噻吩、1.2-二氯乙烷、2.3-二氯四氫呋喃、戊內酯、丁內酯和吡咯烷酮等。在醫藥工業方面，THF用於合成咳必清、利復黴素、黃體酮和一些激素藥。THF經硫化氫處理生成四氫硫酚，可作燃料氣中的臭味劑（識別添加劑）。THF還可用做合成革的表面處理劑。
生產方法
工業生產最早以糖醛為原料，將糖醛與蒸氣的混合物通入填充鋅-鉻-錳金屬氧化物（或鈀）催化劑的反應器，於400-420℃脫去羰基而成呋喃；然後以骨架鎳為催化劑，於80-120℃呋喃加氫製得四氫呋喃。該法生產1噸四氫呋喃，約需消耗3噸多糖醛。後來發展的生產方法有許多種，工業化的方法有1,4-丁二醇催化脫水環合法，因為丁二醇是由乙炔和甲醛製得的，此法稱雷由法（Reppe法）；利用氯丁橡膠單體氯丁二烯的副產物1,4-二氯丁烯生產四氫呋喃，稱為二氯丁烯法；發展了以順酐為原料的催化加氫法。
四氫呋喃的生產工藝有以下5種：
(1)糠醛法：
由糠醛脫羰基生成呋喃，再加氫而得。
這是工業上最早生產四氫呋喃的方法之一。糠醛主要由玉米芯等農副產品水解製造。該法污染嚴重，不利於大規模生產，已逐步被淘汰。
這是工業上最早生產四氫呋喃的方法之一。糠醛主要由玉米芯等農副產品水解製造。該法污染嚴重，不利於大規模生產，已逐步被淘汰。
(2)順酐催化加氫法：
順酐和氫氣從底部進入內裝鎳催化劑的反應器，產物中四氫呋喃與γ-丁內酯比例可通過調整操作參數加以控制。反應產物與原料氫氣冷卻至50℃左右進入洗滌塔底部，使未反應的氫氣及氣態與液態產物分離，未反應的氫氣及氣態產物經洗滌後循環到反應器，液態產物經蒸餾而得四氫呋喃產品。該工藝可在0～(5∶1)範圍內任意調整γ-丁內酯與四氫呋喃的比例，順酐的單程轉化率達100%，四氫呋喃選擇性為85%～95%，產品含量達99.97%。該工藝具有催化劑性能好、流程簡單、投資少等特點。
(3)1，4-丁二醇脫水環化法：
其工藝過程為：向反應器中加入1087kg 22%的硫酸水溶液，在100℃以110kg/h的速度加入1，4-丁二醇，塔頂溫度維持在80℃，以大約110kg/h的速度從塔頂得到含有80%四氫呋喃的水溶液。加入50t 1，4-丁二醇後，從反應器中排除約70kg焦質。將焦質進行過濾，得到的硫酸水溶液可以重新使用，這一過程的四氫呋喃收率可以達到99%以上。硫酸是四氫呋喃工業生產中使用最早的催化劑，也是現今生產中套用較多的催化劑。此工藝技術成熟，工藝比較簡單，反應溫度較低，四氫呋喃收率較高，但硫酸易腐蝕設備，污染環境。
(4)二氯丁烯法：
以1，4-二氯丁烯為原料，經水解生成丁烯二醇，再經催化加氫而得。1，4-二氯丁烯在氫氧化鈉溶液中水解，110℃下生成丁烯二醇，離心分離去掉氯化鈉，濾液在蒸髮結晶器中濃縮，分離出鹼金屬羧酸鹽，再在蒸餾塔中除去高沸物。將精製後的丁烯二醇送入反應器，以鎳為催化劑，在80～120℃及一定壓力下，丁烯二醇加氫生成丁二醇，蒸餾後進人環合反應器，在常壓及120～140℃下於酸性介質中生成粗四氫呋喃，蒸餾脫水和脫高沸物，最後蒸餾得高純四氫呋喃。此法操作簡便，條件溫和，收率高，催化劑用量少，可連續使用。
(5)丁二烯氧化法：
以丁二烯為原料，經氧化得呋喃，再加氫而得。此法在國外已工業化。
安全資料
毒理學概述
大鼠經口LD50:1650mg/kg；吸入LC50:21000ppm /3H.小鼠吸入LCLO:24000mg/m3/2H.低毒。該品對皮膚和黏膜有刺激作用。高濃度有麻醉作用，麻醉濃度與致死濃度相差不多。高劑量時尚有肝臟毒性。大鼠吸入590mg/m3,歷3小時,眼瞼及鼻黏膜發紅,吸入>147750/m3,出現角膜水腫和混濁、溜延、流涕和鼻出血。大鼠、豚鼠、兔及貓在50mg/L濃度下3小時，部分動物側倒；100mg/L下出現深度麻醉，部分動物在暴露1~4.5小時後死亡；200mg/L下1小時即出現麻醉，如長時間作用，可引起死亡。大鼠吸入濃度>14000mg/m3，出現睡眠，強直，進入深昏迷，抽搐，並有癲癇樣腦電波。對麻醉作用，動物反覆吸入後可出現耐受性。動物一次接觸高劑量或反覆接觸，可出現肝脂肪浸潤及細胞溶解。經口染毒，可引起胃出血和潰瘍。20%水溶液直接塗於兔皮膚可引起中度皮膚刺激。50%水溶液可引起嚴重的腐蝕性損害，20%水溶液用於兔眼可引起嚴重的角膜炎。THF接觸空氣時形成爆炸過氧化物，可增加THF的刺激作用。國外報導引起人麻醉的濃度為73800mg/m3，人的嗅覺閾為88.5mg/m3。
毒害物質數據：109-99-9(Hazardous Substances Data)
健康危害
高濃度吸入後可出現頭暈、頭痛、胸悶、胸痛、咳嗽、乏力、胃痛、口乾、噁心、嘔吐等症狀,可伴有眼刺激症狀。部分患者可發生肝功能障礙。尿中THF濃度與環境中的THF濃度相關,還會流鼻血，可引起胃出血和潰瘍；高劑量或反覆接觸,可出現肝脂肪浸潤及細胞溶解。 20%水溶液直接塗於人皮膚可引起中度皮膚刺激,50% 水溶液可引起嚴重的腐蝕性損害。 20%水溶液用於人眼可引起嚴重的眼角膜損壞：長期接觸會導致失去性功能、生育能力，或腎疾病！
燃爆危險
該品極度易燃，具刺激性。
危險特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇高熱、明火及強氧化劑易引起燃燒。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險性的過氧化物。與酸類接觸能發生反應。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。
有害燃燒產物：一氧化碳
風險術語
R11Highly flammable.
高度易燃。
R22Harmful if swallowed.
吞食有害。
R23/24/25Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮膚接觸及吞食有毒。
R52/53Harmful to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.
對水生生物有害，可能對水體環境產生長期不良影響。
R36/37/38 Irritating to eyes, respiratory system and skin.
刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。
使用注意事項
呼吸系統防護：可能接觸其蒸氣時，應該佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。必要時，建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可戴安全防護眼鏡。
身體防護：穿防靜電工作服。
手防護：戴防苯耐油手套。
其它：工作現場嚴禁吸菸。工作畢，淋浴更衣。注意個人清潔衛生。
皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。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：飲足量溫水，催吐，就醫。
滅火方法：噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。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：泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。
小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。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。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽、保護現場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。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。
操作注意事項：密閉操作，全面通風。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），戴安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。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、酸類、鹼類接觸。灌裝時應控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。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：通常商品加有阻聚劑。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、酸類、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。
職業標準：TWA 590 毫克/立方米; STEL 640 毫克/立方米
法規信息
化學危險物品安全管理條例 (1987年2月17日國務院發布)，化學危險物品安全管理條例實施細則 (化勞發[1992] 677號)，工作場所安全使用化學品規定 ([1996]勞部發423號)等法規，針對化學危險品的安全使用、生產、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規定；常用危險化學品的分類及標誌 (GB 13690-92)將該物質劃為第3.1 類低閃點易燃液體；車間空氣中四氫呋南衛生標準 (GB 16231-1996)，規定了車間空氣中該物質的最高容許濃度及檢測方法。危險化學品名錄（2015版）
