硝基甲烷

有机化合物

硝基甲烷(Nitromethane),是一种有机物,分子式为CH3NO2,分子量为61.04,无色油状液体,略有讨厌的刺激气味。溶于乙醇、乙醚和二甲基甲酰胺,部分溶于水。用于有机合成,可合成农药 氯化苦 、硝基醇等,也可制取炸药、火箭燃料、医药、 染料 、杀虫剂和汽油添加剂等,亦可作为有机 溶剂 。

2017年10月27日, 世界卫生组织 国际癌症研究机构 公布的致癌物清单初步整理参考,硝基甲烷在2B类致癌物清单中。

简介

中文名称:硝基甲烷;

化学式 :CH3NO2

中文同义词:硝基甲烷;一硝基甲烷;硝 甲烷 ; 硝酸 甲烷;硝基甲烷, 98+%;硝基甲烷(备库);硝基甲烷(55%的 甲醇 溶液,约8.7MOL/L);硝基甲烷(易制爆);

溴化铒 : Nitrome thane ;

英文同义词:NM; NITRO CARBOL;AKOS BBS-00004260;CH3 二氧化氮 ; methane ,- nitro- ; Methane ,nitro-; Nitro fuel;Nitrometan;

EINECS号:200-876-6;

摩尔 文件:75-52-5. mol ;

CAS号:75-52-5

物理性质

外观与 性状 :无色油状液体。

熔点 (℃):-28.6

相对密度(水=1):1.14

沸点 (℃):101.2

相对蒸气密度(空气=1):2.11

饱和蒸气压(kPa):3.71(20℃)

燃烧热 (kJ/mol):708.1

临界温度(℃):315

临界压力(MPa):6.30

闪点(℃):35

爆炸上限%(V/V):63.0

引燃温度 (℃):415

爆炸下限%(V/V):7.1

溶解性:溶于水、醇

无色油状液体。能与醇、醚、 四氯化碳 、二甲基甲 酰 胺等有机 溶剂 混溶 。能溶解 染料 、油脂、蜡、 纤维素衍生物 、 没药树 等,特别是对 硝化纤维素 、 醋酸纤维素 有良好的溶解能力。能溶解 芳香烃 ,但不与 烷烃 、 环烷烃 相混合。这种选择特性可用于烃的分离,润滑油的精制。

化学性质

硝基甲烷和所有的硝基烷烃都容易溶解无水三氯化铝,能够制得含量约50%的溶液。溶解后形成的加成产物用于烃类的烷基化反应中,其催化作用比三氯化铝强。其水溶液呈弱酸性。硝基甲烷易燃易爆,操作时需穿戴防护用具。不吸湿,猛烈撞击时有爆炸危险,因此硝基甲烷不宜用槽车运输。该品根据《 危险化学安全管理条例 》受公安部门管制。

硝基甲烷有互变异构,含有微量的酸硝式结构,在水中的互变异构 常数 为1.1×10 -17 。

酸硝式中氧原子上的氢原子相当活泼,容易生成质子,因此显酸性,能与 强碱 作用生成盐。硝基甲烷与 氢氧化钠 形成的 钠盐 有爆炸性,此钠盐能与 醛类 发生亲核加成,生成β-硝基醇,如在碱性溶液中与甲醛加成得到β-硝基 乙醇 。β-硝基醇容易脱水变成不饱和 硝基化合物 ,例如硝基甲烷与 苯甲醛 生成ω-硝基 苯乙烯 。此外,硝基甲烷可以还原生成 甲胺 。

制备

1、 甲烷 气相 硝化法:

将 硝酸 喷成雾状使之气化,与经过预热的甲烷(天然气)混合,使硝酸、甲烷、 水蒸气 保持一定比例。混合气进入以 熔盐 为加热介质的管道 反应器 中,在常压和450-550℃条件下直接硝化。反应生成物经冷凝和水吸收,得到的硝基甲烷 水溶液 经 蒸馏 得粗硝基甲烷,再经洗涤、精馏即得成品。每吨产品消耗工业级硝酸5500kg,天然气(CH4>95%)20000m3( 标准状况 下)。

2、 硫酸二甲酯 与 亚硝酸钠 反应法:

将亚硝酸钠和硫酸二甲 加入反应器中进行反应,反应产物经冷凝、蒸馏、冷却分层得成品。此外,还可以采用亚硝酸钠与 氯乙酸钠 反应,再加热制得。 亚硝酸盐 与 卤代烷 反应制得。在工业上也可用其他低碳 烷烃 ( 乙烷 、 丙烷 )直接氯相硝化,但反应生成物是硝基甲烷、 79-24-3 、 硝基丙烷 的 混合物 。

应用

1、在胶黏剂中主要作为 溶剂 极性 使用,可与许多 有机化合物 互溶,能溶解 纤维素衍生物 、 没药树 、 染料 、油脂等,特别是对硝基纤维素、 醋酸纤维素 、 聚丙烯腈 、 聚酯 、蜡制物等有很好的溶解能力。

2、用作气雾推进剂、火箭燃料和制造炸药、染料等。

3、用作溶剂、火箭燃料、 汽油添加剂 以及用于 有机合成 。

4、硝基甲烷有较大的极性,能与许多有机化合物互溶,是一种良好的溶剂,可用作 硝化纤维素 、醋酸纤维素、 乙烯基 树脂、 聚丙烯酸酯 涂料和蜂蜡等的溶剂。也可用于制取炸药、火箭、燃料、医药、 染料 、杀虫剂、 杀菌剂 、 稳定剂 、 表面活性剂 和汽油添加剂等。

注意事项

管制信息

硝基甲烷(易制爆)

该品根据《 危险化学安全管理条例 》受公安部门管制。

危险性概述

健康危害:该品主要引起 中枢神经系统 损害,对肝、肾有损害。亦可引起 高铁血红蛋白 血症。急性中毒:吸入高浓度该品蒸气出现头晕、四肢无力、 呼吸困难 、紫 、意识丧失、癫痫样抽搐。对 呼吸道 粘膜有轻度刺激作用。可发生肝、 肾脏损伤 ,继发肾病。血中高铁血红蛋白含量增高。

燃爆危险:该品易燃,具刺激性。

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。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水,催吐。就医。

消防措施

有害燃烧产物: 一氧化碳 、 二氧化碳 、 一氧化氮 。

灭火方法: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。

灭火剂:雾状水、泡沫、 二氧化碳 、干粉、 砂土 。

泄漏应急处理

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给 正压 式呼吸器,穿 防毒服 。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏:用砂土、 蛭石 或其它惰性材料吸收。

大量泄漏:用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、 保护现场 人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存

操作注意事项:密闭操作,全面排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴 过滤式防毒面具 ( 半面罩 ),戴 化学 安全防护眼镜 ,穿胶布 防毒衣 ,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与 氧化剂 、 还原剂 、酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与 氧化剂 、还原剂、酸类、碱类等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

参考资料

  1. 硝基甲烷 硝基甲烷 2024-09-04
  2. Nitromethane PubChem 2024-11-09
  3. 中国硝基甲烷行业现状分析:2020年我国硝基甲烷产量为20.39万吨,硝基甲烷在我国处于成长期。 中国硝基甲烷行业现状分析:2020年我国硝基甲烷产量为20.39万吨,硝基甲烷在我国处于成长期。 2024-09-04
  4. 世界卫生组织国际癌症研究机构致癌物清单 国家药品监督管理局 2024-09-04
  5. 硝基甲烷 www.basechem.org 2015-10-28