丁醇:異構體,物質名稱,物理性質,製取方法,工業製法,發酵法,羰基合成法,醇醛縮合

丁醇是無色液體，有酒味，與乙醇、乙醚及其他多種有機溶劑混溶，蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限1.45-11.25（體積）。主要用於製造鄰苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯類增塑劑，它們廣泛用於各種塑膠和橡膠製品中，也是有機合成中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。

基本介紹

中文名：丁醇正丁醇
外文名：butanol, butyl alcohol
特性：丁醇是無色液體，有酒味
異構體：丁醇是含有四個碳原子的飽和醇類
物理性質：無色透明液體，具有特殊氣味
工業製法：發酵法羰基合成法醇醛縮合法
操作儲存：密閉操作通風儲存於陰涼的庫房
運輸信息：嚴禁用木船、水泥船散裝運輸。
危險性：健康危害急救措施毒理學等
分子量：74.12
CAS登錄號：71-36-3
EINECS號：200-751-6
熔點：-89ºC
沸點：117.6ºC
水溶性：80G/L(20ºC)
折射率：1.398-1.4
閃點：35ºC

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異構體

丁醇是含有四個碳原子的飽和醇類，包含四種異構體：正丁醇，異丁醇，仲丁醇，叔丁醇。各異構體的溶點及沸點等性質也稍有差異。本詞條主要解釋正丁醇。

物質名稱

中文總稱：丁醇；

英文總稱：butanol， butyl alcohol；

中文名稱：正丁醇；

英文名稱：1-butanol， n-butyl alcohol；

技術說明書編碼：262；

CAS No.：71-36-3；

分子式：C₄H₁₀O；

分子量：74.12；

物理性質

外觀與性狀：無色透明液體，具有特殊氣味；

熔點（℃）：-88.9；

沸點（℃）：117.5；

相對密度（

）：0.8109；

折射率（

）：1.3993；

相對蒸氣密度（空氣=1）：2.55；

飽和蒸氣壓（kPa）：0.82（25℃）；

燃燒熱（kJ/mol）：2673.2；

臨界溫度（℃）：287；

臨界壓力（MPa）：4.90；

閃點（℃）：35；

引燃溫度（℃）：340；

爆炸上限%（V/V）：11.2；

爆炸下限%（V/V）：1.4；

溶解度（水）：7.7%（20℃，質量比）；

溶解性：微溶於水，溶於乙醇、醚、多數有機溶劑。

製取方法

正丁醇最早由法國人孚茲於1852年從發酵過程制酒精所得的雜醇油中發現。1913年，英國斯特蘭奇－格拉哈姆公司首先以玉米為原料經發酵過程生產丙酮，正丁醇則作為主要副產物。以後，由於正丁醇需求量增加，發酵法工廠改以生產正丁醇為主，丙酮、乙醇作為副產物。第二次世界大戰期間，德國魯爾化學公司用丙烯羰基合成法生產正丁醇。50年代石油化工興起，正丁醇的合成製法發展迅速，尤以丙烯羰基合成法最快。正丁醇的工業製法主要有發酵法、丙烯羰基合成法和乙醛醇醛縮合法三種。此外，由乙烯制高級脂肪醇時也副產正丁醇。

工業製法

發酵法

以穀物（玉米、玉米芯、黑麥、小麥）澱粉為原料，加水混合成醪液，經蒸煮殺菌，加入純丙酮丁醇菌，在36～37°C進行發酵，發酵醪液經精餾分離得到正丁醇、丙酮和乙醇。也可採用糖蜜作原料。

羰基合成法

丙烯、一氧化碳和氫經鈷或銠催化劑（見絡合催化劑）羰基合成反應生成正丁醛和異丁醛，經加氫得正丁醇和異丁醇。

CH₃CH=CH₂+CO+H₂ —→ CH₃CH₂CH₂CHO+（CH₃）₂CHCHO

CH₃CH₂CH₂CHO+H₂ —→ CH3CH₂CH₂CH₂OH

（CH₃）₂CHCHO+H₂ —→ （CH₃）₂CHCH₂OH

在用鈷催化劑時，反應在10～20MPa和約130～160°C下進行，生成的正丁醛與異丁醛之比約為3。1976年開始在工業上套用的銠絡合物催化劑，使反應可在0.7～3MPa和80～120°C下進行，正丁醛與異丁醛之比達到8～16。加氫可在氣相用鎳或銅作催化劑，也可在液相用鎳作催化劑下進行。如果在高溫高壓下加氫，則一些副產物分解也可得丁醇，產品的純度可提高。

醇醛縮合法

由兩個分子乙醛，經縮合併脫水，可製得巴豆醛：巴豆醛在鎳鉻催化劑存在下於180°C和0.2MPa加氫生成正丁醇。

CH₃CH=CHCHO+2H₂─→CH₃CH₂CH₂CH₂OH在以上三種方法中，丙烯羰基合成法由於原料易得、羰基化工藝壓力已相對降低、產物正丁醇與異丁醇之比提高以及可同時聯產或專門生產2－乙基己醇等優點，已成為正丁醇最重要的生產方法。

危險性

健康危害

本品具有刺激和麻醉作用。主要症狀為眼、鼻、喉部刺激，在角膜淺層形成半透明的空泡，頭痛、頭暈和嗜睡，手部可發生接觸性皮炎。

燃爆危險：本品易燃，具刺激性。

急救措施

皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。

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：飲足量溫水，催吐。就醫。

毒理學

急性毒性：LD50：4360mg/kg（大鼠經口）；3400mg/kg（兔經皮）。

LC50：24240mg/m³，4小時（大鼠吸入）。

亞急性和慢性毒性；

刺激性致敏性；

致突變性致畸性；

致癌性。

消防措施

危險特性：易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸猛烈反應。在火場中，受熱的容器有爆炸危險。

有害燃燒產物：一氧化碳、二氧化碳。

滅火方法：用水噴射逸出液體，使其稀釋成不燃性混合物，並用霧狀水保護消防人員。

滅火劑：抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、霧狀水、1211滅火劑、砂土。

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。

操作儲存

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。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴安全防護眼鏡，穿防靜電工作服。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、酸類接觸。充裝要控制流速，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

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應與氧化劑、酸類等分開存放，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。

個體防護

職業接觸限值：

中國MAC（mg/m³）：200；

前蘇聯MAC（mg/m³）：10；

TLVTN：OSHA100ppm，304mg/m³；ACGIH50ppm[皮][上限值]；

TLVWN：ACGIH50ppm，152mg/m³[皮]。

監測方法：

工程控制：生產過程密閉，全面通風。提供安全淋浴和洗眼設備。

呼吸系統防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。

眼睛防護：戴安全防護眼鏡。

身體防護：穿防靜電工作服。

手防護：戴一般作業防護手套。

其他防護：工作現場嚴禁吸菸。保持良好的衛生習慣。

運輸信息

危險貨物編號：33552；UN編號：1120；包裝類別：O53。

包裝方法：小開口鋼桶；薄鋼板桶或鍍錫薄鋼板桶（罐）外花格箱；安瓿瓶外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑膠瓶或金屬桶（罐）外普通木箱；螺紋口玻璃瓶、塑膠瓶或鍍錫薄鋼板桶（罐）外滿底板花格箱、纖維板箱或膠合板箱。

運輸注意事項：運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。夏季最好早晚運輸。運輸時所用的槽（罐）車應有接地鏈，槽內可設孔隔板以減少震蕩產生靜電。嚴禁與氧化劑、酸類、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源、高溫區。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。公路運輸時要按規定路線行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。嚴禁用木船、水泥船散裝運輸。

法規信息

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（GB13690-92）將該物質劃為第3.3類高閃點易燃液體。

用途：主要用於製造正丁酯類增塑劑，也是有機合成中制丁醇，丁酸，丁胺和乳酸乙酯等的原料，還有油脂，藥物（如抗生素，激素和維生素）和香料的萃取劑，醇酸樹脂塗料的添加劑等。又可用作有機染料和印刷油墨的溶劑，脫臘劑。

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	25 ppm	1.嗅覺毒性——未報告 2.眼毒性——結膜刺激 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他變化
2	急性毒性	口服	大鼠	790 mg/kg	1.肝毒性——肝豆狀核變性 2.腎、輸尿管和膀胱毒性——其他變化 3.血液毒性——其他變化
3	急性毒性	吸入	大鼠	8000 ppm/4H	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	1122 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	靜脈注射	大鼠	310 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	口服	小鼠	2680 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	腹腔注射	小鼠	254 mg/kg	1.肝毒性——其他變化
8	急性毒性	皮下注射	小鼠	3200 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	靜脈注射	小鼠	377 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
10	急性毒性	口服	狗	1760 mg/kg	1.胃腸道毒性——其他變化 2.血液毒性——出血
11	急性毒性	皮下注射	狗	2 mg/kg	1.胃腸道毒性——其他變化 2.血液毒性——出血
12	急性毒性	靜脈注射	貓	243 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	口服	兔	3484 mg/kg	1.眼毒性——角膜損傷 2.心臟毒性脈衝率發生變化 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困難
14	急性毒性	皮膚表面	兔	3400 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	未報告	兔	3500 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	哺乳動物	28400 mg/m3	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
17	急性毒性	口服	野生鳥類	2500 mg/kg	詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
18	慢性毒性	口服	大鼠	46500 mg/kg/13W-I	1.行為毒性——嗜睡 2.行為毒性——共濟失調 3.血液毒性——紅細胞計數發生變化
19	慢性毒性	口服	大鼠	7 mL/kg/7D-I	1.肝毒性——其他變化 2.生化毒性——影響維生素B族，包括葉酸
20	慢性毒性	吸入	大鼠	6600 ug/m3/24H/17W-C	1.大腦毒性——影響特定區域的中樞神經系統 2.血管毒性——局部或全身動脈、靜脈擴張 3.肝毒性——肝功能下降
21	慢性毒性	吸入	大鼠	2000 ppm/6H/3D-I	1.肝毒性——其他變化 2.生化毒性——抑制或誘導其他酶
22	慢性毒性	皮下注射	大鼠	157 mg/kg/4D-I	1.行為毒性——共濟失調
23	慢性毒性	吸入	小鼠	6600 ug/m3/24H/17W-C	1.大腦毒性——影響特定區域的中樞神經系統 2.肝毒性——肝功能下降 3.營養和代謝系統毒性——其他變化
24	眼部毒性	入眼	人類	50 ppm
25	眼部毒性	皮膚表面	兔	405 mg/24H	作用中等
26	眼部毒性	皮膚表面	兔	20 mg/24H	作用中等
27	眼部毒性	入眼	兔	2 mg	作用嚴重
28	眼部毒性	入眼	兔	2 mg/24H	作用嚴重
29	突變毒性		構巢麴黴	7000 ppm
30	突變毒性		倉鼠肺	100 mmol/L
31	生殖毒性	口服	大鼠	35295 mg/kg，雌性受孕 1-15 天后	1.生殖毒性——雌性生育能力下降 2.生殖毒性——胚胎植入前死亡率上升 3.生殖毒性——植入後死亡率增加
32	生殖毒性	口服	大鼠	35295 mg/kg，雌性受孕 1-15 天后	1.生殖毒性——胎兒毒性（如胎兒發育不良，但不至死亡） 2.生殖毒性——影響新生兒的生化和代謝
33	生殖毒性	口服	大鼠	23100 mg/kg，雌性受孕 8 周前	1.生殖毒性——顱骨和面部發育異常（包括鼻/舌） 2.生殖毒性——肌肉骨骼系統發育異常
34	生殖毒性	吸入	大鼠	6000 ppm/7H，雌性受孕 1-19 天后	1.生殖毒性——胎兒毒性（如胎兒發育不良，但不至死亡）
35	生殖毒性	吸入	大鼠	8000 ppm/7H，雌性受孕 1-19 天后	1.生殖毒性——肌肉骨骼系統發育異常

丁醇