環戊胺，cyclopentylamine，分子式C5H11N，分子量85.15。無色液體，具有胺的特殊氣味。沸點107～108℃。相對密度0.8690。折射率1.4478。可溶於水和醇、醚等有機溶劑。可發生N-烴基化反應、環取代反應。由環戊烷羧酸經環戊烷甲醯胺和霍夫曼降解合成。用作有機合成試劑。
基本介紹
- 中文名：環戊胺
- 外文名：cyclopentylamine
- 別名：氨基環戊烷
- 分子式：C5H11N
- 相對分子質量：85.15
- 化學品類別：有機物--烴的衍生物
- 管制類型：不管制
- 儲存：密封保存
簡介,編號系統,物理性質,物性數據,分子結構數據,化學性質,穩定性,毒理學數據,生態學數據,計算化學數據,製備,套用,注意事項,安全術語,風險術語,危險性概述,急救措施,消防措施,泄漏應急處理,操作處置與儲存,
簡介
中文同義詞：環戊胺;環戊胺,99%
英文同義詞：cb1689;Cyclopentanamine;AKOS BBS-00003621;AMINOCYCLOPENTANE;CYCLOPENTYLAMINE;Cyclopentylamine, 99+%;AMINOCYCLAOPENTANE;1-Aminocyclopentane
Mol檔案：1003-03-8.mol
CAS號:1003-03-8
EINECS:213-697-3
分子式:C5H11N；(CH2)4CHNH2
分子量:85.15
編號系統
CAS號：1003-03-8
MDL號：MFCD00001380
EINECS號：213-697-3
RTECS號：GY8452000
BRN號：635706
物理性質
物性數據
外觀與性狀：無色液體，有強烈的氨氣味。
熔點(℃)：-85.6
相對密度（水=1）：0.86
沸點(℃)：107.8
燃燒熱(kJ/mol)：3444.5
臨界溫度(℃)：310.3
臨界壓力(MPa)：4.64
閃點(℃)：17
溶解性：溶於水、多數有機溶劑。
分子結構數據
1、 摩爾折射率：26.61
2、 摩爾體積（m3/mol）：96.2
3、 等張比容（90.2K）：230.0
4、 表面張力（dyne/cm）：32.5
5、 介電常數：無可用
6、 偶極距（10-24cm3）：無可用
7、 極化率：10.54
化學性質
穩定性
常溫常壓下穩定，避免強氧化劑、酸接觸。
可發生N-烴基化反應、環取代反應。
毒理學數據
急性毒性：大鼠引入腹腔LCLo：100mg/kg。
生態學數據
對水是稍微有害的，不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水，水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值（XlogP）：0.6
2、氫鍵供體數量：1
3、氫鍵受體數量：1
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、拓撲分子極性表面積（TPSA）：26
6、重原子數量：6
7、表面電荷：0
8、複雜度：37.2
9、同位素原子數量：0
10、確定原子立構中心數量：0
11、不確定原子立構中心數量：1
12、確定化學鍵立構中心數量：0
13、不確定化學鍵立構中心數量：0
14、共價鍵單元數量：3
製備
已被文獻報導的有四種：
(1)1,3-環戊二烯製得環戊醇，再催化氨解。
該法為三步反應，收率很低，各步都需要催化劑，反應壓力高達1.2 MPa；
(2)1,3-環戊二烯的催化氨化。
該法的工藝路線較簡單，但是收率仍不高，只有40%～50%，催化劑
價格高，採用的原料NOCl不太容易得到；
(3)環戊酮與羥胺反應。
此路線的金屬鈉還原工藝雖然條件較為溫和，但是工業上不願採用金屬鈉路線，原因是鈉的貯存和運輸都有較大的危險性，並且有一定的污染問題；
(4)環戊酮的催化氨解。
該法採用釜式反應，報導的收率只有55.6%，由於轉化率較低,給產物環戊胺與原料環戊酮的分離提純帶來很大的困難，而且產品品質難以保證。
新的思路：
試圖採用一條收率高，成本低，產品純度高的合成環戊胺的工藝路線：以己二酸為原料，經與無機鹼脫水脫羧作用，首先製得環戊酮，由環戊酮的催化加氫氨解製取最終產物環戊胺。並通過實驗最佳化反應條件，得到其較佳的操作工藝條件。
第一步：將己二酸100g與氫氧化鋇5.6g充分研磨混合，加入配有不鏽鋼攪拌器的反應釜中，合上釜蓋，開始慢慢攪拌混合物。熔鹽浴加熱至120～130°C混合物開始熔化，加快攪拌速度達600r/min，繼續升溫至270～ 290°C，控制回流溫度(< 126℃條件下)收集餾出液體，待反應至餾出液很少時向反應釜內滴加少量水，使產品充分帶出。收集的餾出液分兩層，上層為有機相產品層，下層為水相。水相以氫氧化鉀調節至pH>10，分出油層。水相用50 mL石油醚萃取3次，並與有機相合併。有機相進一步在常壓下精餾，收集常壓下126°C之前的餾分，得無色液體43.5 g，收率81%；該餾分經色譜分析，其含量達99%以上。
第二步：將液氨4.5mol和環戊酮lmol在貯罐中預先進行混合。藉助10 mol高壓氫氣進入裝有Cu-Co-Ni/活性三氧化二鋁三元催化劑的加壓管式反應器進行催化氨解反應，使釜內壓力在0.9 MPa左右，緩慢升溫到240°C左右，保溫反應1.5h，反應後的冷凝液再進一步進行常壓精餾，收集106～108°C的餾分，得無色液體71.1 g，相對於環己酮的收率為83,6%；該餾分經色譜分析，其含量達99.76%。
優點：
(1)以己二酸為原料、氫氧化鋇為脫水脫羧劑，合成了中間體環戊酮，實驗得到的該步反應合適的工藝條件是反應溫度270～ 275°C，氫氧化鋇的用量為己二酸的5%～ 6%(質量分數)。環戊酮的收率達到81%，明顯高於文獻值67.4%。
(2)深入研究並最佳化了環戊胺合成的工藝條件。結果表明，在氫氣氣氛中，進行催化劑氫化氨解環戊酮的路線可行，在0.9 MPa，240°C,LWSH= 0.3/h，進料的摩爾比氫氣/氨/環戊酮=10/5/1的條件下，原料環戊酮幾乎能完全轉化，產物環戊胺的選擇性在90%以上，相對環戊酮的環戊胺收率達到83.6%。
(3)本環戊胺生產工藝具有原料簡單、反應條件較溫和、產品品質好、污染排放少、產品收率高和容易工業化等諸多優點，是一條合成環戊胺的經濟可行路線。
套用
用作有機合成試劑。環戊胺是重要的精細化工中間體,廣泛套用於農藥及醫藥合成,具有良好的市場前景。其各類衍生物在石油化工、農業化學用品、醫藥衛生及日化行業都有廣泛的套用。國內環戊胺主要用於製藥方面。環戊胺可以合成具有殺菌作用的胺類;以具有光學活性的環戊胺衍生物為原料製得的環戊烯基氧氨嘧啶具有抗腫瘤及抗過氧化的作用。
注意事項
安全術語
S16 Keep away from sources of ignition。遠離火源。
S25 Avoid contact with eyes。避免眼睛接觸。
S36/37/39 Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection。穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。
S45 In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)。若發生事故或感不適，立即就醫(可能的話，出示其標籤)。
風險術語
R11 Highly flammable。高度易燃。
R20 Harmful by inhalation。吸入有害。
R25Toxic if swallowed。吞食有毒。
R34 Causes burns。引起灼傷。
R43 May cause sensitization by skin contact。與皮膚接觸可能致敏。
危險性概述
健康危害：吸入、攝入或經皮膚吸收對身體有害。其蒸氣或霧對眼睛、黏膜和呼吸道有刺激作用。
燃爆危險：該品易燃，具刺激性。
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動清水沖洗。
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。
消防措施
危險特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸猛烈反應。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。
有害燃燒產物：一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。
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。儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。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。
泄漏應急處理
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：用砂土、乾燥石灰或蘇打灰混合。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。
操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，加強通風。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），戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。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℃。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。
