嗎啉

嗎啉
又稱嗎啡林，常溫下是一種無色油狀液體。熔點-4.76℃，沸點128.3℃。密度1.0005g/cm3(20℃)。折射率1.4548。閃點38℃（開杯）。與水、丙酮、苯、醚、醇、乙二醇、亞麻子油、松節(jié)油、蓖麻油混溶。有吸濕性和氨的氣味?？捎啥掖及方?jīng)硫酸脫水環(huán)化制備。工業(yè)上主要由二甘醇和氨在臨氫條件和催化劑存在下制取。主要用于制橡膠硫化促進劑，還用于表面活性劑、紡織印染助劑、醫(yī)藥和農(nóng)藥的合成。還用作金屬緩蝕劑和防銹劑。也是染料、樹脂、蠟、蟲膠、干酪素等的溶劑。

姓    名 嗎啉，嗎啡啉 外文名 morpholine 別    名 1,4-氧氮雜環(huán)己烷 分子式 C4H9NO 相對分子質(zhì)量 87.12 化學(xué)品類別 有機物--雜環(huán)化合物 管制類型 不管制 儲    存 密封保存

目錄
1 基本信息
2 理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
熱化學(xué)性質(zhì)
3 安全術(shù)語
4 風險術(shù)語
5 作用與用途
6 使用注意事項
危險性概述
急救措施
消防措施
泄漏應(yīng)急處理
操作處置與儲存
7 物質(zhì)毒性
8 合成方法
二乙醇胺法
二甘醇法
9 生產(chǎn)方法
10 參考資料
基本信息
中文別名 嗎啡啉; 1,4-氧氮雜環(huán)己烷; 四氫-1,4-惡嗪; 1,4-氧氮六環(huán)
英文名稱 Morpholine
英文別名 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號：110-91-8
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
外觀與性狀：常溫下為無色油狀液體[1]  ，有氨味。
熔點(℃)：-4.6
相對密度（水=1）：1.00
沸點(℃)：128.4
相對蒸氣密度（空氣=1）：3.0
分子式：C4H9NO
相對分子質(zhì)量：87.12
飽和蒸氣壓(kPa)：0.93(20℃)
臨界溫度(℃)：346
辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：-0.86
閃點(℃)：35
爆炸上限%(V/V)：10.8
引燃溫度(℃)：310
爆炸下限%(V/V)：1.8
溶解性：與水混溶，可混溶于多數(shù)有機溶劑
化學(xué)性質(zhì)
嗎啉含有仲胺基團，具有仲胺基團的所有典型反應(yīng)特征。與無機酸反應(yīng)生成鹽，與有機酸反應(yīng)生成鹽或酰胺，可進行烷基化反應(yīng)，還可以與環(huán)氧乙烷、酮反應(yīng)或進行Willgerodt反應(yīng)
熱化學(xué)性質(zhì)
基本熱化學(xué)性質(zhì)
性質(zhì)
數(shù)值
單位
溫度(K)
狀態(tài)
熱 容Cp
173.89
J/(mol·K)
298
l
164.8
J/(mol·K)
298.15
l
標準焓Ho298.15
-186.7
kJ/mol
298.1l
安全術(shù)語
S23Do not breathe vapour.
質(zhì)譜圖
質(zhì)譜圖
切勿吸入蒸汽。
S36Wear suitable protective clothing.
穿戴適當?shù)姆雷o服。
S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若發(fā)生事故或感不適，立即就醫(yī)。
風險術(shù)語
R10Flammable.
易燃。
R20/21/22Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮膚接觸及吞食有害。
R34 Causes burns.
引起灼傷。
作用與用途
主要用于橡膠硫化促進劑的生產(chǎn)，還用于表面活性劑、紡織印染助劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥的合成。嗎啉還用作順丁二烯聚合用催化劑、腐蝕抑制劑、光學(xué)漂白劑，嗎啉也是染料，樹脂、蠟、早膠、干酪素等的溶劑。嗎啉的鹽類也被廣泛使用，嗎啉鹽酸鹽等是有機合成的中間體；嗎啉脂肪酸鹽可作水果或瓜果類蔬菜表皮的被膜劑，可適當抑制基呼吸作用，防止水分的揮發(fā)及表皮的萎縮。由于嗎啉所具有的獨特的化學(xué)性質(zhì)，使其成為當前具有重要商業(yè)用途的精細石油化工產(chǎn)品之一，可用于制備NOBS、DTOS和MDS等橡膠硫化促進劑、防銹劑、防腐蝕劑、清潔劑、除垢劑、止痛藥、局部麻醉劑、鎮(zhèn)靜劑、呼吸系統(tǒng)與血管興奮劑、表面活化劑、光學(xué)漂白劑、水果保鮮劑、紡織印染助劑等，在橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料等行業(yè)有著廣泛的用途，醫(yī)藥方面用于生產(chǎn)嗎啉胍、病毒靈、布洛芬、咳必定、萘普生、二氯苯胺、苯乙酸鈉等多種重要藥物。
使用注意事項
危險性概述
健康危害：吸入該品蒸氣或霧強烈刺激呼吸道粘膜，可引起支氣管炎、肺炎、肺水腫。高濃度吸入可致死。蒸氣、霧或液體對眼有強烈刺激性，嚴重者可導(dǎo)致失明。皮膚接觸可發(fā)生灼傷。吞咽該品液體可灼傷消化道，大量吞咽可致死。
環(huán)境危害：對環(huán)境有危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。
燃爆危險：該品易燃，具強刺激性。
急救措施
皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
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(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)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(yī)。
食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
消防措施
危險特性：易燃，遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。受熱分解放出有毒的氮氧化物煙氣。
有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。
滅火方法：盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結(jié)束。
滅火劑：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
泄漏應(yīng)急處理
應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。
大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽、保護現(xiàn)場人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運至廢物處理場所處置。
操作處置與儲存
操作注意事項：密閉操作，局部排風。操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（全面罩），穿防毒物滲透工作服，戴橡膠耐油手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類接觸。充裝要控制流速，防止靜電積聚。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、酸類等分開存放，切忌混儲。不宜大量儲存或久存。采用防爆型照明、通風設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
物質(zhì)毒性
毒性作用試驗數(shù)據(jù)
編號
毒性類型
測試方法
測試對象
使用劑量
毒性作用
1
急性毒性
口服
嚙齒動物- 大鼠
1450 mg/kg
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
2
急性毒性
吸入
嚙齒動物- 大鼠
8000 ppm/8H
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
3
急性毒性
未報告
嚙齒動物- 大鼠
1600 mg/kg
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
4
急性毒性
口服
嚙齒動物- 小鼠
525 mg/kg
1.行為毒性——睡眠
2.行為毒性——嗜睡
5
急性毒性
吸入
嚙齒動物- 小鼠
1320 mg/m3/2H
1.眼毒性——流淚
2.行為毒性——共濟失調(diào)
3.肺部、胸部或者呼吸毒性——黃萎病
6
急性毒性
腹腔注射
嚙齒動物- 小鼠
413 mg/kg
1.生殖毒性——睪丸、輸精管影響
7
急性毒性
皮下注射
嚙齒動物- 小鼠
458 mg/kg
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
8
急性毒性
皮膚接觸
嚙齒動物- 兔
500 uL/kg
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
9
急性毒性
口服
嚙齒動物-豚鼠
100 mg/kg
1.嗅覺毒性——未報告
2.胃腸道毒性——胃腸道潰瘍或出血
3.胃腸道毒性——小腸潰瘍或出血
10
急性毒性
口服
哺乳動物 -未報告
1220 mg/kg
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
11
急性毒性
吸入
哺乳動物-未報告
12000 mg/m3
詳細的毒副作用沒有報告以外的其他致死劑量值
12
多次劑量
口服
嚙齒動物- 大鼠
24 mg/kg/30D-I
1.胃腸道毒性——壞死
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——腎，輸尿管，膀胱（包括急性腎功能衰竭，急性腎小管壞死）
3.慢性病相關(guān)毒性——死亡
13
多次劑量
吸入
嚙齒動物- 大鼠
70 mg/m3/4H/17W-I
1.血管毒性——自主神經(jīng)調(diào)節(jié)降低
2.血液毒性——白細胞數(shù)量變化
14
多次劑量
吸入
嚙齒動物- 大鼠
250 ppm/6H/13W-I
1.肺部、胸部或者呼吸毒性——塵肺
15
多次劑量
皮膚接觸
嚙齒動物- 兔
9 mg/kg/10D-I
1.肝毒性——肝豆狀核變性
2.皮膚和附件毒性——原發(fā)性刺激
3.慢性病相關(guān)毒性——死亡
16
多次劑量
口服
嚙齒動物-豚鼠
13500 mg/kg/30D-I
1.胃腸道毒性——壞死
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——腎，輸尿管，膀胱異常（包括急性腎功能衰竭，急性腎小管壞死）
3.慢性病相關(guān)毒性——死亡
17
多次劑量
吸入
嚙齒動物-豚鼠
70 mg/m3/4H/17W-I
1.肝毒性——肝功能異常
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——尿中成分改變
18
多次劑量
皮膚接觸
嚙齒動物-豚鼠
27 mg/kg/30D-I
1.腎、輸尿管和膀胱毒性——腎小管和腎小球變化
2.皮膚和附件毒性——原發(fā)性刺激
3.慢性病相關(guān)毒性——死亡
19
眼毒性
皮膚接觸
嚙齒動物- 兔
995 mg/24H
嚴重
20
眼毒性
皮膚接觸
嚙齒動物- 兔
500 mg
中度
21
眼毒性
入眼
嚙齒動物- 兔
2 mg
嚴重
22
突變毒性

嚙齒動物- 小鼠纖維細胞
125 mg/L

23
突變毒性

嚙齒動物- 小鼠淋巴細胞
1 uL/L

24
突變毒性

嚙齒動物- 小鼠淋巴細胞
1 gm/L

25
突變毒性

嚙齒動物- 倉鼠卵巢
160 mg/L

26致癌性口服
嚙齒動物- 小鼠
2560 mg/kg/Y-C
1.致癌性——致癌
2.肺部、胸部或者呼吸毒性——支氣管癌
3.肝毒性——肝癌
合成方法
二乙醇胺法
由二乙醇胺經(jīng)硫酸脫水環(huán)合而得。將二乙醇胺加入水反應(yīng)鍋內(nèi)，在60℃以下滴加硫酸，加畢，升溫于185-195℃，保溫30min。冷至60℃以下，滴加氫氧化鈉液至pH=11，冷卻，過濾，濾液精餾，收集130℃以下餾分，精嗎啉含量可達99.5%以上。該法原料易得，是生產(chǎn)嗎啉的主要方法。
二甘醇法
也可用二乙二醇和氨在催化劑存在和壓力下制得嗎啉。
生產(chǎn)方法
1、 由二乙醇胺經(jīng)硫酸脫水環(huán)合而得。將二乙醇胺加入水反應(yīng)鍋內(nèi),在60℃以下滴加硫酸,加畢,升溫于185-195℃,保溫30min。冷至60℃以下,滴加氫氧化鈉液至pH=11，冷卻，過濾，濾液精餾，收集130℃以下餾分，精嗎啉含量可達99.5%以上。該法原料易得，已成為世界生產(chǎn)嗎啉的主要方法。由二惡烷與氨氣相催化反應(yīng)而可制得嗎啉。
2、 由二乙醇胺在硫酸存在下脫水環(huán)合而制得。將二乙醇胺加入反應(yīng)鍋內(nèi)，在60℃以下滴加H2SO4 ，加畢升溫至185～195℃，保溫30min，冷卻至60℃，滴加NaOH溶液，使pH=11，冷卻過濾，濾液精餾，收集130℃以下餾分即為嗎啉。 也可用二乙二醇和氨在催化劑存在和壓力下制得嗎啉。該方法原料易得，成為世界上生產(chǎn)嗎啉的主要方法。 精制方法：將嗎啉與金屬鈉一起回流1小時，在干燥氮氣流下常壓蒸餾精制。或用無水硫酸鈣干燥后分餾。也可以將嗎啉制成草酸鹽，用60%%乙醇重結(jié)晶2次，加入濃氫氧化鉀水溶液使嗎啉游離出來，分離后用固體氫氧化鉀干燥，再用金屬鈉干燥，然后分餾。
3. 由二甘醇與氨在氫氣和鎳催化劑存在下于30～40MPa大氣壓和150～400℃溫度下反應(yīng)制得?；蛘哂啥掖及放c過量的濃鹽酸（或濃硫酸）作用制得。
4. 在酸性環(huán)境下使二乙醇胺閉環(huán)就能制成嗎啉，然后通過精餾提純。