丙酮

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丙酮[tóng](acetone),又称阿西通、二甲基酮,是一种有机化合物,化学式为C3H6O,相对分子量为58.08,密度为0.792g/cm,熔点-94.7℃;外观呈无色透明液体,有甜味,容易挥发和燃烧,能溶于水、酒精、乙醚、氯仿、乙炔[yǐquē]、油类及碳氢化合物,也能溶于油脂和橡胶,能与物质发生还原、氧化、卤化、加成及聚合等反应。可由薯类、谷类发酵法制得丙酮和丁醇,也可由异丙苯氧化和异丙...

丙酮[tóng](acetone),又称阿西通、二甲基酮,是一种有机化合物,化学式为C3H6O,相对分子量为58.08,密度为0.792 g/cm,熔点-94.7 ℃;外观呈无色透明液体,有甜味,容易挥发和燃烧,能溶于水、酒精、乙醚、氯仿、乙炔[yǐ quē]、油类及碳氢化合物,也能溶于油脂和橡胶,能与物质发生还原、氧化、卤化、加成及聚合等反应。可由薯类、谷类发酵法制得丙酮和丁醇,也可由异丙苯氧化和异丙醇脱氢制得。丙酮是重要的有机溶剂,也是有机合成的重要原料,可广泛应用于农业、橡胶、油漆及化学工业等领域。

物质结构

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丙酮

丙酮结构式

丙酮分子式为C3H6O,属于饱和脂肪酮,丙酮分子中羰基[tāng jī]上的碳原子以sp杂化轨道成键,甲基上的碳原子为sp杂化,它可看作甲醛的两个氢被甲基取代后的产物。

理化性质

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物理性质

丙酮为无色透明、易挥发、易燃的液体,其蒸气在空气中的最高允许浓度为400 mg/m,相对分子量为58.08,密度为0.792 g/cm,熔点-94.7 ℃,沸点56.48 ℃,室温下能与水、甲醇乙醇和乙醚等混溶,蒸气与空气混合易爆炸,爆炸极限为2.6 % ~ 12.8 %(体积)。

化学性质

(1)还原反应丙酮还原因催化剂及温度的不同而不同,如丙酮与氢气反应,生成物会有所不同,相关反应方程式如下:

(2)氧化反应丙酮在碱液中,与氯、溴[xiù]、碘作用可生成氯仿、溴仿、碘仿等;常温下与高锰酸钾不发生反应,但加热会生成草酸、乙酸和二氧化碳等。丙酮与碘发生碘仿反应:

(3)卤化反应丙酮与F、Cl、Br等反应可生成各种置换化合物,如氟[fú]丙酮、三氟丙酮、氯丙酮和溴丙酮等。

丙酮

丙酮与溴反应方程

(4)加成反应在强碱条件下,丙酮与氰化氢[qíng huà qīng]反应生成丙酮氰醇,方程式如下:

(5)缩合反应丙酮与碘化钠在-3 ℃条件下可结合成晶体物;在碱性溶液中,与氯仿反应生成丙酮氯仿,其方程式如下:

(6)聚合反应丙酮与氢氰酸反应生成丙酮氰醇,后者经硫酸催化生成甲基丙烯酰胺,它与甲醇作用生成甲基丙烯酸甲酯。氰化反应方程:

制备方法

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发酵法

以玉米、白薯和糖蜜为原料,以丙酮丁醇菌为菌种,经发酵得到含有丁醇、丙酮和乙醇的总溶剂,再经分离得到丁醇、丙酮和乙醇。

异丙苯法

以三氯化为催化剂,盐酸为促进剂,在常温条件下,苯和乙烯在液相中烷[wán]基化得到异丙苯,或气态苯和乙烯在1.5 ~ 4.0 MPa和250 ℃左右的条件下进行烷基化反应得到异丙苯;异丙苯在碱稳定剂存在的条件下,经加温加压氧化成过氧化氢异丙苯,再在酸性条件下,将其分解得苯酚和丙酮,再经分离得到丙酮。

丙酮

苯烃化反应

丙酮

异丙苯氧化反应

丙酮

过氧化氢异丙苯分解反应

异丙醇脱氢法

在催化剂的作用下,异丙醇会发生脱氢反应而产生丙酮,其反应方程式为:

反应气体产物经水的冷却和洗涤,丙酮和未反应的异丙醇等溶于水中与氢分离,水溶液进入丙酮精馏塔从塔顶得到产品丙酮,塔底排出的异丙醇水溶液再进入异丙醇精馏塔,蒸出的异丙醇经循环送回脱氢反应器。

丙酮

异丙醇脱氢法工艺流程图

应用

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化工领域

丙酮是重要的有机化工原料,例如,以丙酮为原料合成的双酚A是环氧树脂的原料,还是糠醛-丙酮树脂的原料。可用于生产有机合成中间产品,如以丙酮为原料经高温裂化可以制取乙烯酮,还可生产异佛尔酮、甲基苯乙烯基甲酮和乙酰丙酮等。

医药行业

丙酮可经呼吸道和皮肤吸收,经肺和胃肠道吸收较快,经皮肤吸收较慢且吸收量少。吸收后经血液分布全身;大剂量主要经肺和肾排出,小剂量时大部分被氧化成二氧化碳排出。丙酮通常以非常少量存在于尿液和血液中,但在糖尿病患者的尿液和血液中可能会发现更多的量。

其他领域

丙酮与苯胺反应生成橡胶防老剂RD,与二苯胺缩合生成丙酮二苯胺,即防老剂BLE,这两种防老剂适用于天然及合成橡胶中。丙酮作为溶剂,可用于制造清漆、挥发性树脂的清漆和磁漆的原料,应用于油漆涂料工业。也可用于制造醋酸纤维素胶片薄膜、塑料和涂料,是石油炼制工业中脱蜡的溶剂,也是各种维生素和激素的萃取剂

安全事宜

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储存与运输

丙酮用优质铁皮桶包装,应贮存于干燥、通风的专用库房内,远离火种、热源,库温在30 ℃以下;保持容器密封,不可与氧化剂还原剂和自燃物共同贮运;禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时轻装轻卸,防止包装及容器损坏,装卸、运输时也要防止猛烈撞击。

毒理学

大鼠经口LD50为5800 mg/kg,兔经皮为20000 mg/kg。

危险性

丙酮易燃,其蒸气和空气混合会形成爆炸性混合物,遇明火、高温会引起爆炸。并且,丙酮易挥发,有一定毒性,轻度中毒对眼、鼻、喉粘膜有刺激作用,重度中毒对神经中枢有抑制作用,会出现头昏、头疼、运动障碍和嗜睡症状,进而会发生麻醉和昏迷

泄漏与消防安全

液体泄漏时,及时使用黄沙覆盖并及时清除,储罐存放应关阀防漏,一旦泄漏应及时封堵,严禁使用易产生火星的工具和机械设备。若着火,可用二氧化碳、泡沫、干粉、砂土灭火。要尽可能将容器从火场移至空旷处,喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束;处在火场中的容器若变色或从安全泄压装置中产生声音,须立即撤离。

急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤;眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,并就医处理;吸入:撤离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,必要时输氧或人工呼吸,就医;食入:饮温水,进行催吐,严重者就医处理。

注释

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展开[a]LD50,半数致死量

参考资料

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词条目录
  1. 物质结构
  2. 理化性质
  3. 物理性质
  4. 化学性质
  5. 制备方法
  6. 发酵法
  7. 异丙苯法
  8. 异丙醇脱氢法
  9. 应用
  10. 化工领域
  11. 医药行业
  12. 其他领域
  13. 安全事宜
  14. 储存与运输
  15. 毒理学
  16. 危险性
  17. 泄漏与消防安全
  18. 急救措施
  19. 注释
  20. 参考资料

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