間苯二胺

有毒化學品

間苯二胺(英文名稱m-Phenylenediamine )又名1,3-苯二胺(1,3-Benzenediamine,1,3-Phenylenediamine),1,3-二氨基苯(1,3-Diaminobenzene),簡稱MPD。常溫下為白色針狀結晶,溶於乙醇、水、氯仿、丙酮、二甲基醯胺,微溶於醚、四氯化碳,難溶於苯、甲苯、丁醇。在空氣中不穩定,易變成淡紅色。本品可燃,燃燒分解物為一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。間苯二胺為有毒化學品,刺激眼睛和皮膚。該物質可通過吸入其蒸氣,經皮膚和食入吸收到體內,反覆或長期接觸可能引起皮膚過敏,可能對腎和血液有影響,導致腎衰竭和形成正鐵血紅蛋白。影響可能推遲顯現,需進行醫學觀察。間苯二胺廣泛應用於製造分散染料、活性染料和直接染料和水泥促凝劑。分子式為C6H8N2

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,間苯二胺在3類致癌物清單中。

分子結構


間苯二胺
間苯二胺
1、摩爾折射率:34.72
2、摩爾體積(cm/mol):93.9
3、等張比容(90.2K):258.9
4、表面張力(dyne/cm):57.5
5、極化率:13.76

基本介紹


英文名:m-Phenylenediamine
分子式(Formula): C6H8N2
結構式:C6H4(NH2)2
分子量(Molecular Weight): 108.14
CAS No.:108-45-2
SMILES: Nc1cccc(c1)N
外觀(Appearance):灰色至淺棕色結晶
物化性質(Physical Properties)
偶合值:≥99.50%;
真空乾燥后熔點:62℃;
相對密度:1.0696
熔點:63-64℃
沸點:282-284℃
【閃點】(℃)(封閉式) 187
【自然溫度】(℃) 560
【密度】d41.139
【折射率】nD1.6339
【蒸汽壓】 mmHg (℃) 0.00321 (25)
【溶解性能】溶於乙醇、水、氯仿、丙酮、二甲基醯胺,微溶於醚、四氯化碳,難溶於苯、甲苯、丁醇。
【穩定性】不穩定,在空氣中易變成淡紅色。 

物性數據


外觀:無色針狀結晶,在空氣中不穩定易變成淡紅色Melting_point: 63-65Boiling_point: 282-284flash_point: 175比重(25°C): 1.0696折射率:1.6339Water_soluble:溶於水(350g/L at 25),溶於乙醇、水、氯仿、丙酮、二甲基甲醯胺,微溶於醚、四氯化碳,難溶於苯、甲苯、丁醇。

製造方法


間苯二胺的生產方法主要是採用間二硝基苯還原法製造。
苯經混酸硝化成間、鄰、對二硝基苯的混合物,再經亞硫酸鈉和液鹼精製得間二硝基苯,然後用鐵粉還原或加氫還原製得間苯二胺。
1)鐵粉還原法:首先在裝有攪拌器的反應釜中,加入鐵粉和鹽酸,升溫活化。滴加間二硝基苯進行還原反應,溫度控制在98-102℃;反應結束,加純鹼中和至PH值為9,真空抽濾,濾液用熱水洗滌,在真空度0.03MPa和65℃條件下進行蒸發。先驅水后蒸料,蒸餾時真空度為0.09-0.05MPa,溫度170-180℃,得到產品。反應方程如下:
2)加氫還原法:間二硝基苯還原可用純氫或含70%氫的氫氮氣進行加氫,採用二元或四元雷尼鎳為催化劑(用量20%),以乙醇為溶劑,於110-120℃,氫壓3.43-4.41MPa,循環空塔速度每秒0.044平方立米條件下,進行塔式流化床加氫;再經減壓蒸餾,即得合格產品,收率90%-95%。反應方程式如下:
3)苯胺直接氨化法:以鎳和鎳的氧化物為催化劑吧,苯胺和氨再反應溫度為250-500℃,反應壓力為29.4-39.2kPa,直接反應,得到以間苯二胺為主要產物的混合苯二胺產品,但收率不足10%。
【產業鏈】上游原料苯、濃硝酸、濃硫酸、間二硝基苯、鐵粉。下游產品間苯二胺,合成染料、醫藥等中間體。
【參考質量指標
指標名稱 優等品 一等品
外觀 灰色或棕褐色結晶
干品結晶點/℃ ≥ 62.0 ≤61.5
純度的質量分數/% ≥ 99.5 ≤99.5
鄰、對苯二胺含量/% ≤ 0.3 ≤0.5
低沸物含量/% ≤ 0.1 ≤0.1
高廢物含量/% ≤ 0.1 ≤0.1

包裝和運輸

採用內襯塑料袋的紙板桶或鐵桶密封包裝,儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與強酸、強氧化劑、酸酐、醯基氯、食用化學品分開存放,切忌混儲、混裝、混運。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。運輸前應先檢查包裝容器是否完整、密封,運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運輸途中應防曝晒、雨淋,防高溫。

毒性


1)急性毒性: 大鼠經口LD50:650mg/kg;
2)刺激性:家兔經眼:100μl,重度刺激;
3)致突變性:微生物致突變性:鼠傷寒沙門菌10μg/皿。DNA抑制:小鼠經口:200mg/kg;
4)致癌性:IARC致癌性評論:G3,對人及動物致癌性證據不足;
5)其他:大鼠腹腔最低中毒劑量TDLo:375mg/kg(30d,雄性),引起胎死。

安全術語


S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.
穿戴適當的防護服和手套。
S45In 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)。
S60This material and its container must be disposed of as hazardous waste.
該物質及其容器須作為危險性廢料處置。
S61Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.
避免釋放至環境中。參考特別說明/安全數據說明書。

風險術語


R23/24/25Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮膚接觸及吞食有毒。
R36Irritating to eyes.
刺激眼睛。
R40 Limited evidence of a carcinogenic effect.
少數報道有致癌後果。
R43 May cause sensitization by skin contact.
與皮膚接觸可能致敏。
R50/53Very toxic to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.
對水生生物有極高毒性,可能對水體環境產生長期不良影響。

純品性狀


白色針狀結晶。熔點65℃,沸點287℃,135-140℃ (0.065kPa)。相對密度1.139。溶於乙醇、水、氯仿、丙酮、二甲基醯胺,微溶於醚、四氯化碳,難溶於苯、甲苯、丁醇。在空氣中不穩定,易變成淡紅色。

存儲方法


儲存注意事項儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。包裝密封。應與氧化劑、酸類、食用化學品分開存放,切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

合成方法


硝基苯經混酸硝化成間、鄰、對二硝基苯的混合物,再經亞硫酸鈉和液鹼精製得間二硝基苯,然後用鐵粉還原或加氫還原製得間苯二胺。工藝過程:1.鐵粉還原法 首先向還原釜中加入一定量的上一批的洗濃液,開動攪拌器,加入鐵粉和鹽酸,升溫活化;滴加間二硝基苯進行還原反應,溫度控制在98-102℃;經保溫合格后加純鹼中和至PH值為9,過濾是在翻斗過濾機中真空抽濾,濾液抽出后,需用熱水洗滌6遍,前茅遍併入還原液貯槽,后3遍洗液供還原之用。然後將還原液經高位槽加入蒸發器,在真空度0.03MPa和65℃條件下進行蒸發。芤液經蒸餾釜先驅水后蒸料,蒸餾時真空度為0.09-0.05MPa原,溫度170-180℃。真空蒸發和蒸餾驅水產生的廢水,經冷卻塔降溫供水噴射系統及洗滌之用。過濾后的鐵粉泥可供水泥廠代替鐵粉使用。為了防止氧化,在還原中和后及蒸餾時需加入適量抗氧劑。2.加氫還原法 間二硝基苯還原可用合成氨原料氣、70%氫氮氣進行加氫,採用二元或四元阮尼鎳為催化劑(用量20%),以乙醇為溶劑,於110-120℃,氫壓3.43-4.41MPa,循環空塔速度每秒0.044平方立米條件下,進行塔式流化床加氫;再經減壓蒸餾,即得合格產品,收率90%-95%。物料消耗定額:硝基苯1400kg/t、硝酸787kg/t、硫酸(98%)780kg/t、鐵粉3083kg/t。3.還原法由間二硝基苯用鐵粉還原或加氫還原製得間苯二胺。4.電解法電解裝置由銅板(陰極)、石墨電極(陽極)、H型隔膜式電解槽、穩流電源組成。分別取95%乙醇和15%鹽酸各50mL倒入H型電解槽的一邊,作為陰極液;再取10%鹽酸150mL倒入H型電解槽的另一邊作為陽極液。然後把裝有電解液的電解槽放入40℃的恆溫水浴鍋中,並向陰極液中加入間二硝基苯0.25g。接著將打磨過的銅板(S=20.2cm2)插入陰極液中,石墨電極插入陽極液中,同時在陰極液中裝好電動攪拌器,接好線路,打開電源開關和電動攪拌器開關,調節電流到0.8A,並開始記時36min后關掉電源和電動攪拌器,取出陰極液,分析測定間苯二胺含量。

主要用途


1.用作分析試劑、樹脂固化劑和阻聚劑,也用於染料的合成。偶氮染料和吖嗪染料的中間體,主要用於製造直接耐晒黑RN、鹼性橙、鹼性棕G、直接耐晒黑G等染料,並用作毛皮染料,在日本,偶氮染料消費的間苯二胺佔總消費量的90%。也用作水泥的促凝劑,並用於染髮水、媒染劑、顯色劑等方面。2.本品用作環氧樹脂固化劑。固化條件為80~90℃/30min+150℃/1~2h。主要用於層壓製品、澆鑄製品及黏合劑等。對液態環氧樹脂用量為14~16份。固化物的耐熱性、耐藥品性、電氣性能優良,即使在高溫下也能保持這些特性。本品是偶氮染料和嗪染料的中間體,並用作毛皮染料及水泥的促凝劑等。3.用作環氧樹脂耐高溫固化劑,固化條件80℃/2h+150℃/2h,參考用量14~16質量份。一般先熔化製成過冷液體,易與環氧樹脂混合均勻。間苯二胺變成棕黑色對環氧樹脂的固化基本無影響,固化物顏色較深。耐熱性、耐水性及耐藥劑性能良好,熱變形溫度150~155℃,可在150℃長期使用。也用於製造偶氮染料、嗪染料及活性染料,還用作水泥促凝劑、石油添加劑及製造醫藥品的原料等。4.用作光度法測定亞硝酸鹽和水中活性氯的試劑。5.用作染料中間體,環氧樹脂的固化劑和水泥的促凝劑。

染髮劑作用


染髮原理是:染膏里的氨膨脹軟化打開頭髮表皮層,氨激活雙氧變成氣體氧化分解頭髮里的天然色素,加快染膏里的人工色素的滲透。雙氧對天然色素和人工色素進行氧化組合 而使頭髮上色。
再就是要知道染膏里都含有什麼成分以及他們的作用:
1氨:鹼性成分張開表皮層,使頭髮膨脹軟化,易於色素滲透,激活雙氧釋放氧分子。鹼的含量決定著雙氧乳的速度與染后發質的好壞。
2色素前體【人造色素粒子】;分子小易於滲透至皮質層內,須有雙氧乳的催化才能串聯放大,會與天然發色一起顯色。
3穩定劑;控制頭髮的深淺度 識別染膏的好壞。
4護髮膏 降低頭皮過敏反應 補充頭髮養分。
5芳香劑;抵制氨的異味。

過敏事件


家住廣州市番禺區的房女士,在洗頭之後不到兩個小時就得了一種怪病,癥狀和發燒感冒類似。一天後,癥狀就急劇惡化,整個臉部出現了嚴重的過敏癥狀,頭皮也開始出現水泡。疼痛難忍的房女士來到廣州市番禺區第二人民醫院。醫生經過診斷認為,房女士的癥狀屬於嚴重的接觸性過敏皮炎。據醫生介紹,誘發接觸性過敏性皮炎的原因是強酸、強鹼等刺激性較強的化學物質。事實上,房女士在出現過敏癥狀的兩小時前,曾使用過一種具有染髮功能的洗髮水。

質量指標


指標名稱 優等品 一等品
外觀 灰色或棕褐色結晶
干品結晶點/℃≥ 62.0 61.5
純度的質量分數/%≥ 99.5 99.5
鄰、對苯二胺含量/%≤ 0.3 0.5
低沸物含量/%≤ 0.1 0.1
高沸物含量/%≤ 0.1 0.1

系統編號


CAS號:108-45-2
MDL號:MFCD00007799
EINECS號:203-584-7
RTECS號:SS7700000
BRN號:471357
PubChem號:24898321

理學數據


1.急性毒性 LD50:650mg/kg(大鼠經口)
2.刺激性 家兔經眼:100μl,重度刺激。
3.致突變性 微生物致突變性:鼠傷寒沙門菌10μg/皿。DNA抑制:小鼠經口200mg/kg。
4.致癌性 IARC致癌性評論:G3,對人及動物致癌性證據不足。
5.其他 大鼠腹腔最低中毒劑量(TDLo):375mg/kg(30d,雄性),引起胎死。

結構數據


1、摩爾折射率:34.72
2、摩爾體積(m3/mol):93.9
3、等張比容(90.2K):258.9
4、表面張力(dyne/cm):57.5
5、極化率:13.76

化學數據


1、疏水參數計算參考值(XlogP):-0.3
2、氫鍵供體數量:2
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:
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):52
7、重原子數量:8
8、表面電荷:0
9、複雜度:64.9
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

生態學數


1.生態毒性
LC50:0.028mg/L(96h)(黑頭呆魚);3.9mg/L(96h)(虹鱒魚);5.74mg/L(48h)(金魚)
EC50:3.9mg/L(48h)(水蚤)
2.生物降解性
好氧生物降解(h):168~672
厭氧生物降解(h):672~2688
3.非生物降解性
水中光氧化半衰期(h):31~1740
空氣中光氧化半衰期(h):0.278~2.78

性質穩定


1.穩定性 穩定
2.禁配物 強酸、強氧化劑、酸酐、醯基氯
3.避免接觸的條件 受熱、光照
4.聚合危害 不聚合
5.分解產物 氨