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糠醛

鎖定
糠醛,是一種有機化合物,化學式為C5H4O2,無色透明油狀液體,有類似苯甲醛的特殊氣味。主要用作工業溶劑,也可用於製取糠醇、糠酸、四氫呋喃、γ-戊內酯、吡咯、四氫吡咯等。
2017年10月27日,世界衞生組織國際癌症研究機構公佈的致癌物清單初步整理參考,糠醛在3類致癌物清單中。 [7] 
中文名
糠醛
外文名
2-Furaldehyde
別    名
α-呋喃甲醛、呋喃甲醛
化學式
C5H4O2
分子量
96.084
CAS登錄號
98-01-1
EINECS登錄號
202-627-7
熔    點
-36 ℃
沸    點
161.7 ℃
水溶性
8.3 g/100 mL
密    度
1.16 g/cm³
外    觀
無色至黃色油狀液體
閃    點
60 ℃ [5] 
安全性描述
S1/2;S26;S36/37/39;S45
危險性符號
T
危險性描述
R21;R23/25;R36/37;R40
UN危險貨物編號
1199

糠醛發展歷程

1821年,Doebernier首先發現了糠醛。隨後,人們對其物理化學性質及其合成方法進行了深入的研究;
1922年,美國QuakerOats公司首先實現了糠醛的工業化,主要應用於木松香脱色和潤滑油精製方面,實現了糠醛在工業領域的應用;
20世紀40年代,糠醛廣泛應用於合成橡膠、醫藥、農藥等領域;
60年代以後,隨着糠醛衍生物的開發,特別是呋喃樹脂在鑄造業的廣泛應用,極大地促進了糠醛工業的發展。 [1] 

糠醛分子結構

化學名稱
糠醛,2-呋喃甲醛
分子式
C5H4O2
結構簡式
結構簡式 結構簡式
分子模型
分子模型 分子模型

糠醛理化性質

糠醛物理性質

密度:1.16g/cm3
熔點:-36℃
沸點:161.7℃
閃點:60℃ [5] 
折射率:1.515
臨界壓力:5.5MPa
爆炸上限(V/V):19.3%
爆炸下限(V/V):2.1% [6] 
外觀:無色至黃色油狀液體
溶解性:微溶於冷水,溶於熱水、乙醇、乙醚、苯

糠醛化學性質

由於糠醛具有醛基、二烯基醚官能團,因此糠醛具有醛、醚、二烯烴等化合物的性質,特別是與苯甲醛性質相似。在一定條件下,糠醛能發生如下化學反應:
1、糠醛經氧化製取順丁烯二酸順丁烯二酸酐糠酸呋喃甲酸
2、在氣相條件下,糠醛經觸媒氧化生成失水蘋果酸。
3、糠醛加氫可製取糠醇四氫糠醇、甲基呋喃、甲基四氫呋喃。
4、糠醛蒸汽與水蒸汽經適當的觸媒脱碳後可製得呋喃
5、糠醛在強鹼作用下發生康尼查羅反應,生成糠醇及糠酸鈉。
6、糠醛可在脂肪酸鹽或有機鹼的作用下發生柏琴反應,同酸酐縮合生成呋喃丙烯酸。
7、糠醛與酚類化合物縮合生成熱塑性樹脂;與尿素三聚氰胺縮合製造塑料;與丙酮縮合製取糠酮樹脂

糠醛分子結構數據

摩爾折射率:25.30
摩爾體積(cm3/mol):83.8
等張比容(90.2K):206.3
表面張力(dyne/cm):36.5
極化率(10-24cm3):10.03 [4] 

糠醛計算化學數據

疏水參數計算參考值(XlogP):0.4
氫鍵供體數量:0
氫鍵受體數量:2
可旋轉化學鍵數量:1
互變異構體數量:
拓撲分子極性表面積(TPSA):30.2
重原子數量:7
表面電荷:0
複雜度:70.5
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:0
不確定原子立構中心數量:0
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
共價鍵單元數量:1 [5] 

糠醛毒理學數據

1、急性毒性
小鼠經口LC50:425 mg/kg;
大鼠吸入LD50:601mg/m3,4小時;
小鼠腹腔LC50:1490 mg/kg;
狗經口LD50:2300mg/kg;
豚鼠經口LD50:541.7mg/kg;
大鼠經口LD50:65mg/kg
2、刺激性
家兔經皮:500mg(24h),中度刺激。
家兔經眼:20mg(24h),重度刺激。
3、亞急性與慢性毒性
狗吸入507mg/m3,每天6h,每週5d,共4周,產生肝脂肪變性。
4、致突變性
微生物致突變:鼠傷寒沙門菌8094μg/皿。
細胞遺傳學分析:倉鼠卵巢2500μmol/L。
DNA抑制:人HeLa細胞3mmol/L。
姐妹染色單體交換:人淋巴細胞70μmol/L。
程序外DNA合成:人類肝臟2nmol/L(24h)。
5、致癌性
IARC致癌性評論:G3,對人及動物致癌性證據不足。 [4] 

糠醛生態學數據

1、生態毒性
LC50:24~32mg/L(96h)(魚)
IC50:2.7~31mg/L(72h)(藻類)
2、生物降解性
MITI-I測試,初始濃度100ppm,污泥濃度30ppm,2周後降解93.5%。 [4] 

糠醛用途

主要用作工業溶劑,也可用於製取糠醇、糠酸、四氫呋喃、γ-戊內酯、吡咯、四氫吡咯等。

糠醛儲運方法

庫房通風、低温、乾燥;。與氧化劑、酸類、鹼類、食品添加劑分開存放。

糠醛監測方法

糠醛實驗室監測

空氣中糠醛含量的測定:樣品用活性炭或氧化鋁吸附,再用氣相色譜分析。

糠醛環境標準

中華人民共和國國家職業衞生標準GBZ2.1-2007工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素,糠醛的時間加權平均容許濃度(PC-TWA)為 5mg/m3 [2] 
前蘇聯(1975)居民區大氣中最大允許濃度 0.05mg/m3(最大值;日均值);水體中有害物質最高允許濃度 1.0mg/L;嗅覺閾濃度 1mg/m3 [3] 

糠醛應急方法

糠醛泄漏處理

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;噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣、保護現場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。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。

糠醛防護措施

呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣時,應該佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。
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:戴防苯耐油手套。
其他:工作現場嚴禁吸煙、進食和飲水。工作畢,沐浴更衣。保持良好的衞生習慣。

糠醛急救措施

皮膚接觸:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。就醫。
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:迅速脱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:飲足量温水,催吐,就醫。

糠醛安全信息

糠醛安全術語

S1/2:Keep locked up and out of reach of children.
上鎖保管並避免兒童觸及。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接觸後,立即用大量水沖洗並徵求醫生意見。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴適當的防護服、手套和眼睛/面保護。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
發生事故時或感覺不適時,立即求醫(可能時出示標籤)。

糠醛風險術語

R21:Harmful in contact with skin.
與皮膚接觸是有害的。
R23/25:Toxic by inhalation and if swallowed.
吸入和吞食是有毒的。
R36/37:Irritating to eyes and respiratory system.
刺激眼睛和呼吸系統。
R40:Possible risks of irreversible effects.
可能有不可逆作用的風險。
參考資料
  • 1.    李憑力,肖文平,常賀英,解利聽,王世昌,糠醛生產工藝的發展[J],林產工業,2006年33卷第二期
  • 2.    全國職業衞生標準委員會.GBZ2.1-2007 工作場所有害因素職業接觸限值 化學有害因素[S],2007
  • 3.    化學工業部勞動保護研究所 ,前蘇聯車間空氣中有害物質的最高允許濃度[J],工業衞生與職業病,1994:20-5
  • 4.    糠醛  .化源網[引用日期2021-08-06]
  • 5.    王心如主編. 毒理學[M]. 2019:391.
  • 6.    2-糠醛  .物競數據庫[引用日期2022-03-28]
  • 7.    世界衞生組織國際癌症研究機構致癌物清單 3類致癌物清單(共502種)  .紹興市市場監督管理局[引用日期2022-11-09]