1,2-丙二醇

1,2-丙二醇

1,2-丙二醇為一種化學試劑,與水、乙醇及多種有機溶劑混溶, 其化學式為 C3H8O2。常態下為無色粘稠液體,近乎無味,細聞微甜。丙二醇可用作不飽和聚酯樹脂的原料.在化妝品、牙膏和香皂中可與甘油或山梨醇配合用作潤濕劑。在染髮劑中用作調濕、勻發劑,也用作防凍劑,還用於玻璃紙、增塑劑和製藥工業。

基本介紹

  • 中文名:1,2-丙二醇
  • 外文名:1,2-Propanediol
  • 別名:甲基乙二醇
  • 分子量:76.09
  • 沸點:188.2℃
  • 熔點:-59℃
  • 粘度:(20 ℃)56.0mpa.s
  • CAS號:57-55-6
  • EINECS號:200-338-0
  • 閃點:99ºC
  • 密度:1.036
  • 折射率:1.431-1.433
基本信息,編號系統,物性數據,毒理學數據,分子結構數據,計算化學數據,性質與穩定性,合成方法,用途,安全存儲,毒性試驗數據,

基本信息

中文名稱:1,2-丙二醇;1,2-二羥基丙烷;丙二醇;α-丙二醇
簡稱:1,2-PG
產品英文名稱:1,2-Propanediol;1,2-Dihydroxypropane;α-Propylene glycol;Propylene glycol
英文別名:(+/-)-1-Glycerol, polymer-supported; ethane-1,2-diol - prop-1-ene (1:1)
分子式:C3H8O2
分子量:76.09
EINECS:200-338-0
CAS號:57-55-6

編號系統

CAS號:57-55-6
MDL號:MFCD00064272
EINECS號:200-338-0
RTECS號:TY2000000
BRN號:1340498

物性數據

1.性狀:無色黏稠穩定的吸水性液體,幾乎無味無臭,易燃,低毒。
2.沸點(ºC,101.3kPa):187.3
3.熔點(ºC,流動點):-60
4.相對密度(g/mL,20/20ºC):1.0381
5.相對密度(20℃,4℃):1.0362
6.折射率(n20ºC):1.4329
7.黏度(mPa·s,0ºC):243
8.黏度(mPa·s,20ºC):56.0
9.黏度(mPa·s,40ºC):18
10.閃點(ºC,閉口):98.9
11.閃點(ºC,開口):107
12.燃點(ºC):421.1
13.燃燒熱(KJ/mol,定壓):1827.5
14.燃燒熱(KJ/mol,定容):1825.0
15.燃燒熱(KJ/mol,20ºC,101.3kPa):1853.1
16.蒸發熱(KJ/kg):538.1
17.生成熱(KJ/mol,20ºC):500.3
18.比熱容(KJ/(kg·K),20ºC,定壓):2.48
19.臨界溫度(ºC):351
20.臨界壓力(MPa):5.9
21.熱導率(W/(m·K)):0.217714
22.爆炸下限(%,V/V):2.6
23.爆炸上限(%,V/V):12.5
24.體膨脹係數(K-1,20ºC):0.000695
25.體膨脹係數(K-1,55ºC):0.000743
26.蒸氣壓(kPa,55ºC):0.19
27.溶解性:能與水、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多種有機溶劑混溶。對烴類、氯代烴、油脂的溶解度雖小,但比乙二醇的溶解能力強。
28.相對密度(25℃,4℃):1.0328
29.常溫折射率(n25):1.4314
30.溶度參數(J·cm-3)0.5:29.516
31.van der Waals面積(cm2·mol-1):6.960×109
32.van der Waals體積(cm3·mol-1):46.760
33.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-1902.55
34.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) :-421.29
35.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-1838.14
36.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1):-485.72
37.液相標準熱熔(J·mol-1·K-1):189.9

毒理學數據

1、毒性分級 低毒。
2、急性毒性口服- 大鼠 LD50: 20000 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LC50: 32000 毫克/ 公斤。
3、刺激數據眼睛 -兔子 100毫克 輕度。
4、屬低毒類。毒性和刺激性都很小。大鼠經口LD50為32.5mL/kg。但有溶血性,不宜用於靜脈注射。把它添加到食品和飲料中時,和乙二醇一樣,有引起腎臟障礙的危險。因此有些國家已禁止在食品工業中使用。

分子結構數據

1、摩爾折射率:18.97
2、摩爾體積(cm3/mol):73.4
3、等張比容(90.2K):182.3
4、表面張力(dyne/cm):38.0
5、極化率(10-24cm3):7.52

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:2
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:1
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積40.5
7.重原子數量:5
8.表面電荷:0
9.複雜度:20.9
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:1
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

性質與穩定性

1.可燃性液體。有吸濕性,對金屬不腐蝕。與二元酸反應生成聚酯,與硝酸反應生成硝酸酯,與鹽酸作用生成氯代醇。與稀硫酸在170℃加熱轉變成丙醛。用硝酸或鉻酸氧化生成羥基乙酸、草酸、乙酸等。與醛反應生成縮醛。1,2-丙二醇脫水生成氧化丙烯或聚乙二醇。
2.毒性和刺激性都非常小,迄今尚未發現受害者。大鼠靜脈注射和腹腔注射LD507000~8000mg/kg,經口LD502800mg/kg。但也有報導,當添加在食品和飲料中一次服用量過高時,有引起致命的假寐和腎臟障礙的危險。
3.存在於菸葉、煙氣中。

合成方法

1. 環氧丙烷直接水合法 為加壓非催化水解法。由環氧丙烷與水在150-160℃、0.78-0.98MPa壓力下,直接水合製得,反應產物經蒸發、精餾,得成品。
2. 環氧丙烷間接水合法 由環氧丙烷與水用硫酸作催化劑間接水合製得。
3. 丙烯直接催化氧化法。
4. 採用1,2-二氯丙烷為原料
該法有兩條工藝路線:
一是二氯丙烷在弱鹼水溶液中直接水解成丙二醇;
二是二氯丙烷和羧酸鹽反應先生成酯,酯再水解成丙二醇。
(一)直接水解工藝 把1,2-二氯丙烷、水、碳酸氫鈉和十六烷基三丁基溴化鏻一起加入反應釜內,在100℃二氧化碳分壓1.0MPa下反應18h,得到80%的丙二醇。控制二氯丙烷的加料速度,即高溫時加料速度快,低溫時則慢。實例:在300ml的高壓釜內加入60g碳酸鈣和150g水,攪拌升溫至230℃,以0.03g/(min·100gH2O)的速度連續加入二氯丙烷11.5h;在此溫度繼續攪拌30min,之後急冷至室溫,丙二醇收率約95%。控制溫度在130-300℃內,只要相應改變二氯丙烷的投料速度,丙二醇的收率皆可達到95%以上。
(二)兩步水解工藝 先將原料在釜式反應器內進行反應,二氯丙烷達到一定轉化率後,再打料至一活塞流反應器中繼續反應,最後水解成丙二醇。實例:將606kg 二氯丙烷加進2立方米反應釜中,再加入800kg乙酸鈉、556kg1,2-丙二醇、10kg乙酸和1kg水,攪拌升溫至180℃,4h後冷至120℃,抽出物料,經預熱器升溫至180℃,以500L/h的速度通過一長400m、內徑25mm、容積230L的活塞流式反應器,在第2個攪拌釜中收集產物,冷至室溫,分析產物為:44kg二氯丙烷、334kg丙二醇、32kg乙酸鈉、44kg乙酸、234kg1,2-二乙醯氧基丙烷、693kg丙二醇單乙酸酯、45kg1-氯丙烯、547kgNACL和1kg水。

用途

1.丙二醇是不飽和聚酯、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、增塑劑、表面活性劑的重要原料,這方面的用量約占丙二醇總消費量的45%左右,這種不飽和聚酯大量用於表面塗料和增強塑膠。丙二醇的粘性和吸濕性好,在食品、醫藥和化妝品工業中廣泛用作吸濕劑、抗凍劑、潤滑劑和溶劑。在食品工業中,丙二醇和脂肪酸反應生成丙二醇脂肪酸酯,主要用作食品乳化劑;丙二醇是調味品和色素的優良溶劑。由於毒性低,在食品工業中用作香料、食用色素的溶劑。丙二醇在醫藥工業中常用作製造各類軟膏、油膏的溶劑、軟化劑和賦形劑等,在醫藥工業中用作調合劑、防腐劑、軟膏、維生素、青黴素等的溶劑。由於丙二醇與各類香料具有較好互溶性,因而也用作化妝品的溶劑和軟化劑等等。丙二醇還用作菸草增濕劑、防霉劑,食品加工設備潤滑油和食品標記油墨的溶劑。丙二醇的水溶液是有效的抗凍劑。也用作菸草潤濕劑、防霉劑、水果催熟防腐劑、防凍液和熱載體等。
2.用於有機合成,用作溶劑、脫水劑、增塑劑、抗凍劑、氣相色譜固定液。
3.常用的有機合成原料,用於製造不飽和聚酯樹脂。也可用作乳化劑、防腐劑、防凍劑。還用於製造醇酸樹脂、聚丙二醇、增塑劑、表面活性劑及潤滑劑等。由於具有吸濕性好、毒性低的特點,在醫藥工業中用作調和劑、防腐劑、軟膏、油膏、藥丸及維生素等的溶劑,也用作軟化劑及賦形劑。在食品工業中用作香料、調味品及食用色素的溶劑。還用作菸草增濕劑、防霉劑、水果催熟防腐劑、塗料成膜助劑、防凍劑及傳熱介質等。也常作為乙醇和甘油的代用品,在牙膏、化妝品中可與甘油或山梨醇配合用作潤濕劑。

安全存儲

安全操作的措施:忌吸入或接觸本品。只可在空氣流通之處使用。搬運或使用後用水徹底清洗。
安全存儲的條件:本品雖不會自燃,但屬可燃物。長期存放不變質,但開口則吸潮。貯存和運輸容器宜選用鍍鋅鐵桶、鋁材或不鏽鋼製造的。按一般低毒化學品規定貯運。切避免接觸水及潮濕環境。儲罐必須保持清潔、乾燥、無銹。必須存儲於有圍堤、空氣流通,以及不受日曬、不接近明火和其它熱源的地方。大型儲存罐(容量為100 m3或以上)建議使用氮封。保持容器密閉。保持乾燥。
存儲溫度:最高40°C。

毒性試驗數據

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
口服
兒童
79 mg/kg/56W-I
1.大腦毒性——腦電圖發生變化
2.行為毒性——全身麻醉、驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2
急性毒性
腸外
嬰兒
10 mg/kg/3D-C
1.營養和代謝系統毒性——其他變化
3
急性毒性
口服
大鼠
20 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
4
急性毒性
腹腔注射
大鼠
6660 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
皮下注射
大鼠
22500 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
靜脈注射
大鼠
6423 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
7
急性毒性
肌肉注射
大鼠
14 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
口服
小鼠
22 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
9
急性毒性
腹腔注射
小鼠
9718 mg/kg
1.肺部、胸部或者呼吸毒性——慢性肺水腫
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——腎小管和腎小球發生變化
3.血液毒性——脾發生變化
10
急性毒性
皮下注射
小鼠
17370 mg/kg
1.行為毒性——運動行為發生變化(具體情況具體分析)、肌肉收縮或痙攣
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——紫紺
11
急性毒性
靜脈注射
小鼠
6630 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
口服

22 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
13
急性毒性
靜脈注射

26 mg/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
口服

18500 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
15
急性毒性
皮膚表面

20800 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
靜脈注射

6500 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
肌肉注射

6300 mg/kg
行為毒性——嗜睡、昏迷
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——刺激呼吸道
18
急性毒性
口服
豚鼠
18350 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
19
急性毒性
皮下注射
豚鼠
15500 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
20
急性毒性
靜脈注射

27 mg/kg
1.血管毒性——其他變化
21
急性毒性
口服
鵪鶉
>2080 mg/kg
詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
22
慢性毒性
口服
大鼠
88269 mg/kg/30D-I
1.內分泌毒性Endocrine - hyperglycemia
2.生化毒性——抑制或誘導磷酸酶、抑制轉氨酶活性、改變了轉氨酶空間結構
23
慢性毒性
吸入
大鼠
2180 mg/m3/6H/90D-I
1.行為毒性——影響食物攝入量 (動物)
2.內分泌毒性——脾臟重量發生變化
3.生化毒性——抑制或脫氫酶誘導
24
眼部毒性
皮膚表面
人類
500 mg/7D
作用較輕
25
眼部毒性
皮膚表面
人類
104 mg/3D (間斷)
作用中等
26
眼部毒性
皮膚表面
成年男性
10%/2D
27
眼部毒性
入眼

100 mg
作用較輕
28
眼部毒性
入眼

500 mg/24H
作用較輕
29
突變毒性
皮下注射
小鼠
8000 mg/kg
30
突變毒性
皮下注射
小鼠
8000 mg/kg
31
突變毒性
倉鼠成纖維細胞
32 gm/L
32
生殖毒性
腹腔注射
小鼠
100 mg/kg,雌性受孕 11 天后
1.生殖毒性——植入後死亡率增加
33
生殖毒性
腹腔注射
小鼠
100 mg/kg,雌性受孕 15 天后
1.生殖毒性——胎兒毒性(如胎兒發育不良,但不至死亡)

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