己內醯胺

己內醯胺

己內醯胺的分子式是C6H11NO,外觀為白色粉末或結晶體,有油性手感。己內醯胺是重要的有機化工原料之一,主要用途是通過聚合生成聚醯胺切片(通常叫尼龍-6切片,或錦綸-6切片),可進一步加工成錦綸纖維、工程塑膠、塑膠薄膜。尼龍-6切片隨著質量和指標的不同,有不同的側重套用領域。

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,己內醯胺在4類致癌物(國際癌症研究機構於2018年1月26日更新資料顯示:4類致癌物為對人類可能無致癌性)清單中。

基本介紹

  • 中文名:己內醯胺
  • 外文名:Caprolactam
  • 簡稱:CPL
  • IUPAC名:Azepan-2-one
  • CAS號:105-60-2
  • 分子量:113.16
  • 警示術語:R:R20, R22, R36/37/38
基本資料,物化性質,物理性質,化學性質,用途與作用,製備,安全措施,使用注意事項,法規信息,物質毒性,

基本資料

CAS號
105-60-2
EINECS號
203-313-2
Mol檔案
105-60-2.mol
Merck
14,1761
BRN
106934
NIST化學物質信息
Caprolactam(105-60-2)

物化性質

物理性質

熔點
68-71 °C(lit.)
沸點
270°C
密度
1.01
蒸氣壓
<0.01 mm Hg ( 20 °C)
折射率
1.4935
FEMA
4235
152 °C
溶解度
H2O: 0.1 g/mL, clear, colorless
水溶解性
4560 g/L (20 &ordm;C)
分子量
113.16 g·mol−1
外觀:白色薄片或熔融體
氣味:具有薄荷及丙酮氣味
溶解性:溶於水、氯化溶劑、石油烴、環己烯、甲醇、乙醇、乙醚

化學性質

受熱時起聚合反應。
己內醯胺球棍模型己內醯胺球棍模型
與乙酸和三氧化氮混合物反應爆炸,熱分解排出有毒氮氧化物煙霧。
遇高熱、明火或與氧化劑接觸,有引起燃燒的危險。受高熱分解,產生有毒的氮氧化物。粉體與空氣可形成爆炸性混合物,當達到一定的濃度時,遇火星發生爆炸。燃燒分解產物有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。

用途與作用

1、己內醯胺絕大部分用於生產聚己內醯胺,後者約90%用於生產合成纖維,即卡普隆,10%用做塑膠,用於製造齒輪、軸承、管材、醫療器械及電氣、絕緣材料等。也用於塗料、塑膠劑及少量地用於合成賴氨酸等。
2、主要用於製取己內醯胺樹脂、纖維和人造革等,也用作醫藥原料。

製備

1.肟法:首先將高純度的環己酮與硫酸羥胺在80-110℃下進行縮合反應生成環己酮肟。分離出來的環己酮肟以發煙硫酸為催化劑,在80-110℃經貝克曼重排轉位為粗己內醯胺,粗己內醯胺通過萃取、蒸餾、結晶等工序,製得高純度己內醯胺。肟法的原料環己酮可由苯酚加氫得環己醇,再脫氫而得;或由環己烷空氣氧化生成環己醇與環己酮,分離後的環己醇催化脫氫也生成環己酮。
2.甲苯法:甲苯在鈷鹽催化劑作用下氧化生成苯甲酸,苯甲酸用活性炭載體上的鈀催化劑進行液相加氫生成六氫苯甲酸,在發煙硫酸中,六氫苯甲酸與亞硝醯硫酸反應生成己內醯胺。甲苯法由於甲苯資源豐富,生成成本低,具有一定的發展前途。
3.光亞硝化法:環己烷在汞蒸氣燈照射下與氯亞硝醯發生光化學反應,直接轉化成環己酮肟鹽酸鹽,環己酮肟鹽酸鹽在發煙硫酸存在下,通過貝克曼重排轉化為己內醯胺。
4.苯酚法苯酚在鎳催化劑存在下加氫,製得環己醇,提純後脫氫得粗環己酮。環己酮提純後與羥胺反應得到環己酮肟,再經貝克曼移位生成己內醯胺、反應產物中的硫酸用氨中和得副產物硫酸銨。粗己內醯胺經一系列化學與物理處理得到純己內醯胺。

安全措施

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難,給輸氧。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐。就醫。
工程控制:密閉操作,局部排風。
呼吸系統防護:空氣中粉塵濃度超標時,建議佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態搶救或撤離時,應該佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿防毒物滲透工作服。
手防護:戴乳膠手套
其他防護:工作完畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。用潔淨的鏟子收集於乾燥、潔淨、有蓋的容器中,轉移至安全場所。若大量泄漏,收集回收或運至廢物處理場所處置。
滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。
滅火劑:霧狀水、泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。

使用注意事項

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收;
健康危害:經常接觸本品可致神衰綜合徵。此外,尚可引起鼻出血、鼻乾、上呼吸道炎症及胃灼熱感等。該品能引起皮膚損害,接觸者出現皮膚乾燥、角質層增奪取、皮膚皸裂、脫屑等,可發生全身性皮炎,易經皮膚吸收;
毒性:低毒類。致痙攣性毒物和細胞原生質毒。主要用途於中樞神經,特別是腦幹,可引起脾臟器的損害;
急性毒性:LD501155mg/kg(大鼠經口);70g(人經口致死量);
亞急性和慢性毒性:大鼠經口500mg/kg×6月體重、血相有變化,大腦有病理損害;人吸入61mg/m3以下,上呼吸道炎症和胃有灼熱感等;人吸入17.5mg/m3神衰症候群和皮膚損害;人吸入10mg/m3以下×3~10年,有神衰症候群發生;
運輸注意事項:起運時包裝要完整,裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、鹼類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃;
儲存注意事項:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、鹼類、食用化學品分開存放,切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物;
包裝注意事項:一般採用雙層包裝袋,內袋為聚乙烯薄膜袋,熱合封口;外袋為牛皮紙、聚乙烯等三合一複合袋。

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。

物質毒性

文獻、期刊報導的毒性作用試驗數據
編號毒性類型測試方法測試對象使用劑量毒性作用
1
急性毒性
吸入
人類
100 ppm
1.肺部、胸部或者呼吸毒性——咳嗽
2
急性毒性
口服
大鼠
1210 mg/kg
1.眼毒性——血淚症
2.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
3.營養和代謝系統毒性——體溫下降
3
急性毒性
吸入
大鼠
300 mg/m3/2H
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
4
急性毒性
皮膚表面
大鼠
>2 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
5
急性毒性
腹腔注射
大鼠
800 mg/kg
1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2.胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化
3.營養和代謝系統毒性——體溫下降
6
急性毒性
未報告
大鼠
580 mg/kg
1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——尿量增加
7
急性毒性
口服
小鼠
930 mg/kg
1.行為毒性——肌肉收縮或痙攣
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難
8
急性毒性
吸入
小鼠
450 mg/m3
1.行為毒性——肌肉收縮或痙攣
9
急性毒性
腹腔注射
小鼠
650 mg/kg
1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2.行為毒性——精神受到抑制
3.行為毒性——鎮痛
10
急性毒性
皮下注射
小鼠
750 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
11
急性毒性
靜脈注射
小鼠
480 mg/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
未報告
小鼠
930 mg/kg
1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——尿量增加
13
急性毒性
皮膚表面
1410 uL/kg
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
>300 mg/kg
1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2.胃腸道毒性——唾液腺的結構或功能發生變化
3.營養和代謝系統毒性——體溫下降
15
急性毒性
未報告
1 mg/kg
1.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——尿量增加
16
急性毒性
皮下注射
豚鼠
950 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
17
急性毒性
皮下注射
2800 mg/kg
1.自主神經毒性——交感神經出現問題
2.行為毒性——嗜睡
3.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
18
慢性毒性
口服
大鼠
42 mg/kg/8W-C
1.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
19
慢性毒性
吸入
大鼠
243 mg/m3/6H/13W-I
1.嗅覺毒性——未報告
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難
3.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化
20
慢性毒性
吸入
大鼠
5960 mg/kg/82D-C
1.腎、輸尿管和膀胱毒性——尿中成分發生變化
2.生化毒性——抑制或誘導膽鹼酯酶
21
慢性毒性
口服
大鼠
6750 mg/kg/2W-I
1.營養和代謝系統毒性——體重下降或體重增加速率下降
22
慢性毒性
腹腔注射
大鼠
9100 mg/kg/26W-I
1.血液毒性——血清成分發生變化 (如TP、膽紅素、膽固醇)
2.血液毒性——血細胞計數發生變化
3.慢性病相關毒性——死亡
23
眼部毒性
皮膚表面
500 mg/24H
作用較輕
24
眼部毒性
入眼
20 mg/24H
作用中等
25
突變毒性
大腸桿菌
1950 ug/well
26
突變毒性
口服
黑腹果蠅
5 mmol/L
27
突變毒性
口服
黑腹果蠅
5 mmol/L
28
突變毒性
釀酒酵母
100 mg/L
29
突變毒性
釀酒酵母
400 mg/L
30
突變毒性
多種途徑
非哺乳動物
100 ppm
31
突變毒性
人類成纖維細胞
1 mmol/L
32
突變毒性
人類淋巴細胞
270 mg/L
33
突變毒性
人類淋巴細胞
25 mmol/L
34
突變毒性
腹腔注射
大鼠
580 mg/kg
35
突變毒性
大鼠卵巢
76 mg/kg
36
突變毒性
吸入
大鼠
125 mg/m3/10W
37
突變毒性
腹腔注射
小鼠
500 mg/kg
38
突變毒性
小鼠胎兒
2500 mg/L
39
突變毒性
腹腔注射
小鼠
580 mg/kg
40
突變毒性
倉鼠胎兒
100 mg/L
41
突變毒性
倉鼠肺
8 gm/L
42
突變毒性
倉鼠卵巢
125 mmol/L
43
生殖毒性
口服
大鼠
10 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后
1.生殖毒性——植入後死亡率增加
44
生殖毒性
口服
大鼠
10 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后
1.生殖毒性——新生兒體重增加量減少
45
生殖毒性
口服
大鼠
10 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后
1.生殖毒性——影響母體
2.生殖毒性——植入後死亡率增加
46
生殖毒性
吸入
大鼠
125 mg/m3/24H,雄性配種 76 天前
1.生殖毒性——雄性生精功能異常 (包括遺傳物質,精子形態,精子活力和計數)
47
生殖毒性
吸入
大鼠
473 mg/m3/4H,雌性受孕 1-5 天后
1.生殖毒性——胚胎植入前死亡率上升
2.生殖毒性——胚胎或胎兒死亡
48
生殖毒性
吸入
大鼠
139 mg/m3/4H,雌性受孕 6-12 天后
1.生殖毒性——胚胎植入前死亡率上升
49
生殖毒性
吸入
大鼠
473 mg/m3/4H,雌性受孕 60 天前
1.生殖毒性——對新生兒有影響
50
生殖毒性
口服
3450 mg/kg,雌性受孕 6-28 天后
1.生殖毒性——胎兒毒性(如胎兒發育不良,但不至死亡)
51
生殖毒性
口服
2500 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后
1.生殖毒性——新生兒體重增加量減少

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