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吗啉

吗啉
又称吗啡林,常温下是一种无色油状液体。熔点-4.76℃,沸点128.3℃。密度1.0005g/cm3(20℃)。折射率1.4548。闪点38℃(开杯)。与水、丙酮、苯、醚、醇、乙二醇、亚麻子油、松节油、蓖麻油混溶。有吸湿性和氨的气味。可由二乙醇胺经硫酸脱水环化制备。工业上主要由二甘醇和氨在临氢条件和催化剂存在下制取。主要用于制橡胶硫化促进剂,还用于表面活性剂、纺织印染助剂、医药和农药的合成。还用作金属缓蚀剂和防锈剂。也是染料、树脂、蜡、虫胶、干酪素等的溶剂。

姓    名 吗啉,吗啡啉 外文名 morpholine 别    名 1,4-氧氮杂环己烷 分子式 C4H9NO 相对分子质量 87.12 化学品类别 有机物--杂环化合物 管制类型 不管制 储    存 密封保存


目录
1 基本信息
2 理化性质
物理性质
化学性质
热化学性质
3 安全术语
4 风险术语
5 作用与用途
6 使用注意事项
危险性概述
急救措施
消防措施
泄漏应急处理
操作处置与储存
7 物质毒性
8 合成方法
二乙醇胺法
二甘醇法
9 生产方法
10 参考资料
基本信息
中文别名 吗啡啉; 1,4-氧氮杂环己烷; 四氢-1,4-恶嗪; 1,4-氧氮六环
英文名称 Morpholine
英文别名 1-Oxa-4-azacyclohexane; Tetrahydro-2H-1,4-oxazine; morpholine sigmaultra; Morpholine-2,2,3,3,5,5,6,6-d8; tetrahydro-1,4-oxazine; Morpholine 99+ %
EINECS 203-815-1
CAS号:110-91-8
理化性质
物理性质
外观与性状:常温下为无色油状液体[1]  ,有氨味。
熔点(℃):-4.6
相对密度(水=1):1.00
沸点(℃):128.4
相对蒸气密度(空气=1):3.0
分子式:C4H9NO
相对分子质量:87.12
饱和蒸气压(kPa):0.93(20℃)
临界温度(℃):346
辛醇/水分配系数的对数值:-0.86
闪点(℃):35
爆炸上限%(V/V):10.8
引燃温度(℃):310
爆炸下限%(V/V):1.8
溶解性:与水混溶,可混溶于多数有机溶剂
化学性质
吗啉含有仲胺基团,具有仲胺基团的所有典型反应特征。与无机酸反应生成盐,与有机酸反应生成盐或酰胺,可进行烷基化反应,还可以与环氧乙烷、酮反应或进行Willgerodt反应
热化学性质
基本热化学性质
性质
数值
单位
温度(K)
状态
热 容Cp
173.89
J/(mol·K)
298
l
164.8
J/(mol·K)
298.15
l
标准焓Ho298.15
-186.7
kJ/mol
298.1l
安全术语
S23Do not breathe vapour.
质谱图
质谱图
切勿吸入蒸汽。
S36Wear suitable protective clothing.
穿戴适当的防护服。
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若发生事故或感不适,立即就医。
风险术语
R10Flammable.
易燃。
R20/21/22Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮肤接触及吞食有害。
R34 Causes burns.
引起灼伤。
作用与用途
主要用于橡胶硫化促进剂的生产,还用于表面活性剂、纺织印染助剂、医药、农药的合成。吗啉还用作顺丁二烯聚合用催化剂、腐蚀抑制剂、光学漂白剂,吗啉也是染料,树脂、蜡、早胶、干酪素等的溶剂。吗啉的盐类也被广泛使用,吗啉盐酸盐等是有机合成的中间体;吗啉脂肪酸盐可作水果或瓜果类蔬菜表皮的被膜剂,可适当抑制基呼吸作用,防止水分的挥发及表皮的萎缩。由于吗啉所具有的独特的化学性质,使其成为当前具有重要商业用途的精细石油化工产品之一,可用于制备NOBS、DTOS和MDS等橡胶硫化促进剂、防锈剂、防腐蚀剂、清洁剂、除垢剂、止痛药、局部麻醉剂、镇静剂、呼吸系统与血管兴奋剂、表面活化剂、光学漂白剂、水果保鲜剂、纺织印染助剂等,在橡胶、医药、农药、染料、涂料等行业有着广泛的用途,医药方面用于生产吗啉胍、病毒灵、布洛芬、咳必定、萘普生、二氯苯胺、苯乙酸钠等多种重要药物。
使用注意事项
危险性概述
健康危害:吸入该品蒸气或雾强烈刺激呼吸道粘膜,可引起支气管炎、肺炎、肺水肿。高浓度吸入可致死。蒸气、雾或液体对眼有强烈刺激性,严重者可导致失明。皮肤接触可发生灼伤。吞咽该品液体可灼伤消化道,大量吞咽可致死。
环境危害:对环境有危害,对水体、土壤和大气可造成污染。
燃爆危险:该品易燃,具强刺激性。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。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:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
消防措施
危险特性:易燃,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。受热分解放出有毒的氮氧化物烟气。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。
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:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、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。不要直接接触泄漏物。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:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。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,局部排风。操作人员必须经过培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿防毒物渗透工作服,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、酸类接触。充装要控制流速,防止静电积聚。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。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类等分开存放,切忌混储。不宜大量储存或久存。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。
物质毒性
毒性作用试验数据
编号
毒性类型
测试方法
测试对象
使用剂量
毒性作用
1
急性毒性
口服
啮齿动物- 大鼠
1450 mg/kg
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
2
急性毒性
吸入
啮齿动物- 大鼠
8000 ppm/8H
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
3
急性毒性
未报告
啮齿动物- 大鼠
1600 mg/kg
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
4
急性毒性
口服
啮齿动物- 小鼠
525 mg/kg
1.行为毒性——睡眠
2.行为毒性——嗜睡
5
急性毒性
吸入
啮齿动物- 小鼠
1320 mg/m3/2H
1.眼毒性——流泪
2.行为毒性——共济失调
3.肺部、胸部或者呼吸毒性——黄萎病
6
急性毒性
腹腔注射
啮齿动物- 小鼠
413 mg/kg
1.生殖毒性——睾丸、输精管影响
7
急性毒性
皮下注射
啮齿动物- 小鼠
458 mg/kg
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
8
急性毒性
皮肤接触
啮齿动物- 兔
500 uL/kg
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
9
急性毒性
口服
啮齿动物-豚鼠
100 mg/kg
1.嗅觉毒性——未报告
2.胃肠道毒性——胃肠道溃疡或出血
3.胃肠道毒性——小肠溃疡或出血
10
急性毒性
口服
哺乳动物 -未报告
1220 mg/kg
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
11
急性毒性
吸入
哺乳动物-未报告
12000 mg/m3
详细的毒副作用没有报告以外的其他致死剂量值
12
多次剂量
口服
啮齿动物- 大鼠
24 mg/kg/30D-I
1.胃肠道毒性——坏死
2.肾、输尿管和膀胱毒性——肾,输尿管,膀胱(包括急性肾功能衰竭,急性肾小管坏死)
3.慢性病相关毒性——死亡
13
多次剂量
吸入
啮齿动物- 大鼠
70 mg/m3/4H/17W-I
1.血管毒性——自主神经调节降低
2.血液毒性——白细胞数量变化
14
多次剂量
吸入
啮齿动物- 大鼠
250 ppm/6H/13W-I
1.肺部、胸部或者呼吸毒性——尘肺
15
多次剂量
皮肤接触
啮齿动物- 兔
9 mg/kg/10D-I
1.肝毒性——肝豆状核变性
2.皮肤和附件毒性——原发性刺激
3.慢性病相关毒性——死亡
16
多次剂量
口服
啮齿动物-豚鼠
13500 mg/kg/30D-I
1.胃肠道毒性——坏死
2.肾、输尿管和膀胱毒性——肾,输尿管,膀胱异常(包括急性肾功能衰竭,急性肾小管坏死)
3.慢性病相关毒性——死亡
17
多次剂量
吸入
啮齿动物-豚鼠
70 mg/m3/4H/17W-I
1.肝毒性——肝功能异常
2.肾、输尿管和膀胱毒性——尿中成分改变
18
多次剂量
皮肤接触
啮齿动物-豚鼠
27 mg/kg/30D-I
1.肾、输尿管和膀胱毒性——肾小管和肾小球变化
2.皮肤和附件毒性——原发性刺激
3.慢性病相关毒性——死亡
19
眼毒性
皮肤接触
啮齿动物- 兔
995 mg/24H
严重
20
眼毒性
皮肤接触
啮齿动物- 兔
500 mg
中度
21
眼毒性
入眼
啮齿动物- 兔
2 mg
严重
22
突变毒性

啮齿动物- 小鼠纤维细胞
125 mg/L

23
突变毒性

啮齿动物- 小鼠淋巴细胞
1 uL/L

24
突变毒性

啮齿动物- 小鼠淋巴细胞
1 gm/L

25
突变毒性

啮齿动物- 仓鼠卵巢
160 mg/L

26致癌性口服
啮齿动物- 小鼠
2560 mg/kg/Y-C
1.致癌性——致癌
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——支气管癌
3.肝毒性——肝癌
合成方法
二乙醇胺法
由二乙醇胺经硫酸脱水环合而得。将二乙醇胺加入水反应锅内,在60℃以下滴加硫酸,加毕,升温于185-195℃,保温30min。冷至60℃以下,滴加氢氧化钠液至pH=11,冷却,过滤,滤液精馏,收集130℃以下馏分,精吗啉含量可达99.5%以上。该法原料易得,是生产吗啉的主要方法。
二甘醇法
也可用二乙二醇和氨在催化剂存在和压力下制得吗啉。
生产方法
1、 由二乙醇胺经硫酸脱水环合而得。将二乙醇胺加入水反应锅内,在60℃以下滴加硫酸,加毕,升温于185-195℃,保温30min。冷至60℃以下,滴加氢氧化钠液至pH=11,冷却,过滤,滤液精馏,收集130℃以下馏分,精吗啉含量可达99.5%以上。该法原料易得,已成为世界生产吗啉的主要方法。由二恶烷与氨气相催化反应而可制得吗啉。
2、 由二乙醇胺在硫酸存在下脱水环合而制得。将二乙醇胺加入反应锅内,在60℃以下滴加H2SO4 ,加毕升温至185~195℃,保温30min,冷却至60℃,滴加NaOH溶液,使pH=11,冷却过滤,滤液精馏,收集130℃以下馏分即为吗啉。 也可用二乙二醇和氨在催化剂存在和压力下制得吗啉。该方法原料易得,成为世界上生产吗啉的主要方法。 精制方法:将吗啉与金属钠一起回流1小时,在干燥氮气流下常压蒸馏精制。或用无水硫酸钙干燥后分馏。也可以将吗啉制成草酸盐,用60%%乙醇重结晶2次,加入浓氢氧化钾水溶液使吗啉游离出来,分离后用固体氢氧化钾干燥,再用金属钠干燥,然后分馏。
3. 由二甘醇与氨在氢气和镍催化剂存在下于30~40MPa大气压和150~400℃温度下反应制得。或者由二乙醇胺与过量的浓盐酸(或浓硫酸)作用制得。
4. 在酸性环境下使二乙醇胺闭环就能制成吗啉,然后通过精馏提纯。
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