異氰酸甲酯

異氰酸甲酯

異氰酸甲酯是一種有機物,化學式為C2H3NO,帶有強烈氣味的無色液體,有催淚性,易燃,劇毒,常作為有機合成原料,用作農藥西維因的中間體。

簡介


中文名:異氰酸甲酯
英文名:Methyl isocyanate
分子式:C2H3NO
分子量:57.0513

編號系統


CAS號:624-83-9
EINECS號:210-866-3
RTECS號:NQ9450000
BRN號:605318

物性數據


1.性狀:帶有強烈氣味的無色液體,有催淚性。
2.熔點(℃):-45
3.沸點(℃):37~39
4.密度:0.923g/cm
5.相對蒸氣密度(空氣=1):1.42~1.97
6.飽和蒸氣壓(kPa):46.3(20℃)
7.燃燒熱(kJ/mol):-1126.1
8.臨界壓力(MPa):5.48
9.辛醇/水分配係數:0.79
10.閃點(℃):-7
11.引燃溫度(℃):535
12.爆炸上限(%):26
13.爆炸下限(%):5.3

毒理學數據


1.急性毒性
LD50:51.5mg/kg(大鼠經口);213mg/kg(兔經皮)
LC50:6100ppb(大鼠吸入,6h)
2.刺激性
家兔經皮:10μL(24h),中度刺激。
家兔經眼:5μL(24h),重度刺激。
3.致突變性:姐妹染色單體交換:小鼠吸入3ppm(6h),共4d(連續)
4.致畸性:雌性小鼠受孕后8d吸入9ppm(3h),引發仔鼠肌肉骨骼系統畸形。

生態學數據


生物降解性:好氧生物降解(h):672~2688
非生物降解性:
空氣中光氧化半衰期(h):1.86~18.6
一級水解半衰期(h):0.326

分子結構數據


1、摩爾折射率:15.47
2、摩爾體積(cm/mol):64.7
3、等張比容(90.2K):149.4
4、表面張力(dyne/cm):28.3
5、極化率(10cm):6.13

計算化學數據


1.疏水參數計算參考值(XlogP):1.1
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:0
6.拓撲分子極性表面積:29.4
7.重原子數量:4
8.表面電荷:0
9.複雜度:44
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性


1.穩定性:穩定
2.禁配物:水、醇類、強鹼、酸類、強氧化劑
3.避免接觸的條件:潮濕空氣
4.聚合危害:聚合
5.分解產物:氰化氫

貯存方法


儲存於陰涼、乾燥、通風良好的專用庫房內,實行“雙人收發、雙人保管”制度。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃,包裝要求密封,不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、醇類、鹼類、食用化學品分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風的設施。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。

合成方法


異氰酸甲酯的合成方法分光氣路線和非光氣路線兩種。
光氣路線為一甲胺與光氣以等摩爾進行高溫氣相反應,生成異氰酸甲酯。一甲胺經蒸發器蒸發氣化,與光氣按比例配合,分別預熱後進入反應器,在高溫和壓力下生成異氰酸甲酯。整個工藝過程包括異氰酸甲酯的合成和光氣回收、異氰酸甲酯的分離和精製、尾氣氯化氫和殘液的處理。一甲胺與光氣在控制的工藝條件下可製得甲氨基甲醯氯,將其用鄰二氯苯淬冷,在130℃脫去氯化氫,得到異氰酸甲酯一鄰二氯苯溶液,經蒸餾而得成品。
非光氣路線可用硫酸二甲酯與氰酸鉀(鈉)作用,得到異氰酸甲酯。該方法適用於小批量生產。將含量為99%的氰酸鉀、氧化鈣和氯化鈣一起磨碎,加入裝有鄰二氯苯的反應器內,共沸脫除微量水分。溫度控制在172~177℃,物料呈沸騰狀態,在強烈攪拌下,緩緩加入無水硫酸二甲酯,生成的異氰酸甲酯即被連續蒸出,收集沸點為40~60℃餾分即為成品,收率為89%。以氰酸鈉代替氰酸鉀時,收率為87%。
非光氣路線還可採用碳酸二苯酯與甲胺反應生成甲氨基甲酸苯酯,再裂解得到異氰酸甲酯和苯酚。該法生產的異氰酸甲酯質量好,收率高,並可回收苯酚。其缺點是成本較高,設備投資大。

用途


1.異氰酸甲酯是生產一氨基甲酸酯類殺蟲劑如仲丁威、克百威、異丙威、滅多威、甲萘威、涕滅威、殘殺威、混滅威、速滅威、滅梭威等的非常重要的中間體,還可以用於合成聚氨酯橡膠、膠黏劑以及藥物血脈寧等。
2.有機合成中間體。在高分子工業中,用以合成聚異氰酸酯、聚氨酯類、聚脲樹脂和高聚膠粘劑等。在農藥工業中,用以合成西維因、涕滅威、呋喃丹等殺蟲劑和殺草丹、燕麥敵等除草劑。在分析化學中用以鑒定醇類和胺類化合物。本品還可用來改進塑料、織物、皮革的防水性。
3.作為有機合成原料,用作農藥西維因的中間體。

安全信息


危險運輸編碼:UN 2480 6.1/PG 1
安全標識:S26;S27;S28;S36/37/39
危險標識:R12;R26;R41;R42;R63;R24/25;R37/38;R42/43

中毒癥狀


異氰酸甲酯可經由呼吸、皮膚或誤食而使人體中毒,與之接觸可使皮膚及眼睛灼傷。大量吸入、食入或由皮膚進入都可致命。
吸入性
低濃度:造成流淚及鼻腔、咽喉部的刺激。
高濃度:造成咳嗽、呼吸困難、胸痛、分泌物增加等等,甚至肺水腫及有生命危險。
接觸性
對皮膚有刺激性,可能引起過敏,造成氣喘發作。
眼睛接觸
濃度4ppm時感到刺激並引起流淚,繼續暴露可能對眼睛造成永久性傷害。
食入性
可產生噁心、嘔吐、腹部絞痛等腸胃道癥狀,嚴重者會合併躁動不安、混亂、抽搐之神經癥狀。

急救方式


異氰酸甲酯搶救者需完整穿戴專業設備,重點是將患者迅速搬離現場至通風處,檢查患者之中毒癥狀,判斷出中毒路徑給予適當之救護。

應對措施


泄漏
⑴泄漏出時,應緊急封鎖隔離泄漏區四周300公尺之範圍。
⑵切斷引火源(禁止吸煙、火焰、火花)。
⑶保持位於上風處及遠離低洼處。
⑷進入危險區域觀察前,須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴。
⑸小量泄漏時,由近而遠逐一疏散下風處2公里內之居民。
⑹大量泄漏時(大於十噸),緊急封鎖距離應擴大至四周450公尺,疏散距離應擴大至5.6公里以上。
⑺視氣流狀況與氣雲之擴散速率,疏散距離可擴大至10公里。
⑻更大量之泄漏(百噸以上),疏散距離應再加倍。
火災
⑴緊急封鎖隔離火場四周150公尺範圍。
⑵保持位於上風處及遠離低洼處。
⑶進入災區觀察前,須按前述救災設備中之個人防護設備完整穿戴。
⑷由近而遠,逐一疏散四周800公尺與火災濃煙影響範圍內之居民。
⑸大量泄漏所引起之火災,疏散距離應再加倍。
⑹若有未完全燃燒之異氰酸甲酯殘留火場中,封鎖隔離與疏散距離應比照泄漏狀況。