基本介紹
- 中文名：環戊二烯
- 英文名：cyclopentadiene
- 化學式：C5H6
- 分子量：66.1011
- CAS登錄號：542-92-7
- EINECS登錄號：208-835-4
- 熔點：-85℃
- 沸點：42.5℃
- 水溶性：不溶於水，溶於乙醇、乙醚、苯等多數有機溶劑
- 密度：(水=1)0.80
- 外觀：無色液體
- 閃點：25℃
- 危險性符號： 7(中閃點易燃液體)
- 國標編號： 32021
- 蒸氣壓 ：19.3kPa/0℃
- 外觀與性狀 ：無色液體，有類似萜烯氣味
- 穩定性 ：穩定
- 主要用途 ：用作有機合成中間體
基本信息,理化性質,類別,安全信息,產品用途,儲運方法,影響,健康危害,毒理學資料及環境行為,實驗室監測方法,應急處理,防護措施,急救措施,
基本信息
中文名稱 | 環戊二烯 |
英文名稱 | cyclopentadiene |
英文別名 | 1,3-Cyclopentadiene |
CAS號 | 542-92-7 |
分子式 | C5H6；CH2CHCHCHCH |
分子量 | 66.1011 |
InChI | InChI=1S/C5H6/c1-2-4-5-3-1/h1-4H,5H2 |
密度 | 相對密度(水=1)0.80 |
相關類別: 農藥中間體;其他殺蟲劑;殺蟲劑中間體;醫藥中間體
Mol檔案: 542-92-7.mol
理化性質
環戊二烯在室溫下聚合，生成二聚環戊二烯，工業品也是二聚體；在100℃以上聚合 ，生成三聚體、四聚體。二聚環戊二烯熔點33.6℃，沸點170℃（分解）。二聚環戊二烯加熱時部分分解成環戊二烯，在常壓下進行蒸餾時，使分餾柱頂上的溫度保持在41～42℃，即可安全轉變為環戊二烯。
一種化學活性很高的脂環烯烴。環戊二烯是無色液體，具有特殊臭味。它含有活性亞甲基，故在常溫下就容易聚合成二聚環戊二烯。環戊二烯與二聚環戊二烯的物理性質差別較大。(見表)環戊二烯和二聚環戊二烯在空氣中都容易被氧化成過氧化物，都容易與不飽和化合物發生代爾斯-奧爾德雙烯合成反應，生成六員環狀化合物。環戊二烯同橄欖油、桐油和亞麻仁油等在溶劑中催化聚合，得到的聚合物可以用於生產薄膜。環戊二烯的氯化物是殺蟲劑。環戊二烯與過渡金屬的鹽，在二甲基亞碸-乙二醇二甲醚的鹼性溶液中發生反應，生成的二茂鐵可以作火箭燃料添加劑、汽油抗震劑、橡膠以及矽樹脂的熟化劑和紫外線的吸收劑。
環戊二烯
環戊二烯環戊二烯可以通過戊烯溴化並在醋酸鈉存在下，加熱脫溴化氫的方法製取。焦化工業粗苯精製時，輕苯初步蒸餾得到的初餾分中含有環戊二烯，其含量與裝爐煤性質、煉焦溫度、粗苯回收操作制度和輕苯初步蒸餾操作條件等因素有關，波動範圍為3～30%。初餾分中還含有二硫化碳、苯、環烷烴、硫化氫、酮、乙腈和其他不飽和化合物。環戊二烯與二硫化碳的沸點僅相差3.8℃，與其他烯烴和烷烴的沸點也很接近，用精餾法難以得到較高純度的環戊二烯產品。將初餾分預處理後裝入蒸餾釜(見二硫化碳)，在全回流操作條件下進行熱聚合，使環戊二烯聚合成沸點為170℃的二聚環戊二烯後進行精餾，精餾出二硫化碳產品、中間餾分和苯後，在蒸餾釜內的殘留物即為含二聚環戊二烯90～95%的產品。二聚環戊二烯受熱易解聚成環戊二烯。在較低溫度下，聚合反應速度大於解聚反應速度，因此，在進行聚合操作時應適當控制釜內溫度。聚合操作需要的時間，除與聚合溫度有關外，還與蒸餾釜內物料湍動程度、釜內初始壓力和原料組成等因素有關。 環戊二烯和二聚環戊二烯的物理性質：
名 稱 | 分子式 | 分子量 | 沸點 ℃ | 溶點 ℃ | 密度(20℃) g/mL | 折射率 |
環戊二烯 | C5H6 | 66 | 42. 5 | -85 | 0.8074 | 1.4446 (18.5℃) |
二聚環戊二烯 | C10H12 | 132 | 170 | 32.5 | 0.9768 | 1.5050 (35℃) |
初餾分中的各組分均為易揮發物，而且還易燃、易爆、有毒，所以生產車間必須實行強制通風，採取防火、防爆、防中毒和防靜電積累等措施。二聚環戊二烯產品在貯存時，應加入穩定劑二甲酚，以防產品氧化。產品應裝筒，存放在貯藏室內。將二聚環戊二烯氣化、裂解，並經冷凝冷卻即得環戊二烯。環戊二烯產品需裝桶存放在-12℃以下的貯藏室內。
類別
易燃液體
毒性分級 高毒
急性毒性 口服-大鼠 LD50: 113 毫克/ 公斤; 口服-小鼠 LD50: 800 毫克/ 公斤
爆炸物危險特性 高溫、明火與空氣混合可爆
可燃性危險特性 遇明火、高溫、氧化劑易燃; 高溫強烈分解; 燃燒產生刺激煙霧
儲運特性 庫房通風低溫乾燥; 與氧化劑、酸類分開存放; 不宜久儲, 以防聚合
滅火劑 乾粉、乾砂、二氧化碳、泡沫、1211滅火劑
職業標準 TWA 200 毫克/ 立方米; STEL 300 毫克/立方米
安全信息
危險品運輸編號 1993
HazardClass 3.2
PackingGroup III
產品用途
1環戊二烯在農藥上用於合成殺蟲劑氯丹、硫丹的中間體四氯環戊烷，也可用於生產殺蟲劑吡蟲啉的中間體，此外，它主要用於樹脂工業，合成橡膠等。
2.主要用於石油樹脂和合成橡膠。以環戊二烯為第三單體合成乙丙橡膠。環戊二烯性質活潑，作為有機合成工業的原料已顯得起來越重要。主要利用途經如下。
1環戊二烯聚合反應的套用 環戊二烯能聚合成雙環戊二烯、三環戊二烯、四或五環戊二烯等聚合物，其中以雙環戊二烯用途最大。它是多種合成橡膠和乙丙橡膠(EpDM)的第三單體。環戊二烯和雙環戊二烯熱聚合，可製得石油樹脂，用於增粘劑、增塑劑、塗料、防腐劑和油墨等。
2.環戊二烯加成反應的套用 環戊二烯選擇加氫制環戊烯是工業生產環戊烯的主要方法。
3.雙烯加成反應的套用 環戊二烯極易與烯烴進行Diels-Alder雙烯加成反應，通常生成雙環[2.2.1]庚烯衍生物。通過雙烯加成可將環戊二烯轉化生成許多有用的衍生物。如環戊二烯與乙烯加成生成降冰片烯；與丁二烯反應生成5-乙烯基-2-降冰片烯（VNB），再轉位生成5-乙叉-2-降冰片稀（ENB）；與間戊二烯反應生成5-丙烯基-2-降冰片烯（PNB）；與順丁烯二酸酐反應生成雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐（降冰片二酸酐）。此外，環戊二烯分別與丙烯、丙烯腈、異戊二烯經Diels-Alder反應製得5-甲基-2-降冰片烯、5-氰基-2-降冰片烯、5-或6-甲基四氫茚等都是合成樹脂的單體。
4.鹵化反應的利用 鹵素和鹵氫酸能迅速地加到環戊二烯的不飽和雙鍵上而生成許多衍生物，如六氯環戊二烯有很大的工業價值，是合成農藥艾氏劑、狄氏劑、氯丹、硫丹、遍地克、草完降、滅蚊靈、碳氯靈、七氯等農藥原料。
5.縮合反應的作用 環戊二烯中的亞甲基非常活潑，能夠與各種醛、酮等進行縮合生成大量的衍生物。丙酮和環戊二烯反應生成的二甲基甲叉茂能與丁二烯共聚製備橡膠。
6.氧化反應的套用工業上利用環戊二烯或含環戊二烯的混合物氣相催化氧化製取馬來酸酐。
7.合成異氰酸酯類化合物 環戊二烯與丙烯腈加成生成2-氰基降冰片烯，再經羧基合成等反應製得二異氰酸酯化合物。它們都是聚氨酯塑膠的原料。
8.合成多元醇化合物 雙環戊二烯經羧基合成得到二醛，再加氫即可製得二元醇。它可在聚氨酯生產上行到套用，如用作增塑劑。與甲苯二異氰酸酯、己二酸反應，則可製得熱塑性聚氨酯塑膠。六氯環戊二烯與二乙醯基環戊烯加成反應後製成的多元醇，再與4，4'二異氰酸酯二苯基甲烷反應生成耐衝擊熱穩定性能優異的聚合物.
9.合成檀香醇 由環戊二烯作原料可製取β-檀香醇。此外，環戊二烯與溴代巴豆酸作原料經一系列反應也可製取β-檀香醇。β-檀香醇是一種香氣優雅、留香持久的名貴香料之一。
10.合成大比重高能烴類燃料 由於雙環戊二烯和環戊二烯的密度高，燃燒時產生很高的熱值，這種性能使之成為優良的高能燃料。
儲運方法
庫房通風低溫乾燥; 與氧化劑、酸類分開存放; 不宜久儲, 以防聚合
危險品運輸編號 UN 1993 3.2/PG 3
影響
健康危害
侵入途徑：吸入、食入。
健康危害：本品有麻醉作用，對皮膚及黏膜有強烈刺激作用。
急性中毒：先出現呼吸道刺激症狀及興奮症狀，繼而轉入麻醉期，患者進入沉睡狀態。若搶救治療及時，2～3天痊癒。
毒理學資料及環境行為
急性毒性：LC503900mg/m3(大鼠吸入)
亞急性和慢性毒性：大鼠暴露於1.5g/m3，2.5個月，出現體重下降，血紅蛋白和紅細胞數減少，病理檢查見實質性器官的脂肪性或顆粒性變。
危險特性：易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。高溫時能強烈分解。與氧化劑能發生強烈反應。高速衝擊、流動、激盪後可因產生靜電火花放電引起燃燒爆炸。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。
燃燒(分解)產物：一氧化碳、二氧化碳。
實驗室監測方法
空氣中：樣品用活性炭管收集，再用氣相色譜法分析
氣相色譜法，參照《分析化學手冊》(第四分冊，色譜分析)，化學工業出版社
環境標準:前蘇聯 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 5mg/m3
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，穿消防防護服。儘可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用乾燥的砂土或類似的物質吸收。也可以用不燃性分散劑製成的乳液刷洗，洗液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。
防護措施
呼吸系統防護：空氣中濃度超標時，應該佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
身體防護：穿防靜電工作服。
手防護：戴乳膠手套。
其它：工作現場嚴禁吸菸。避免長期反覆接觸。
急救措施
皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸：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。
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。
