2,4-二氨基甲苯
结构式
| 物竞编号 | 029W |
|---|---|
| 分子式 | C7H10N2 |
| 分子量 | 122.17 |
| 标签 | 4-甲基-1,3-苯二胺, 4-甲基间苯二胺, 甲苯-2,4-二胺, 间甲苯二胺, 3-氨基-4-甲基苯胺, 4-methyl-1,3-phenylenediamine, 4-methyl-phenylenediamine, 固化剂, 中间体, 芳香族化合物及其衍生物 |
编号系统
CAS号：95-80-7
MDL号：MFCD00007804
EINECS号：202-453-1
RTECS号：XS9625000
BRN号：2205839
PubChem号：24846558
物性数据
1.性状：无色针状或菱形结晶。[1]
2.熔点（℃）：97~99[2]
3.沸点（℃）：292[3]
4.饱和蒸气压（kPa）：0.13（106.5℃）[4]
5.临界压力（MPa）：4.38[5]
6.辛醇/水分配系数：0.337[6]
7.引燃温度（℃）：477[7]
8.溶解性：溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯。[8]
毒理学数据
1.急性毒性[9]LD50：590mg/kg（大鼠经口，24h）；650mg/kg（兔经皮，24h）
2.刺激性[10]
家兔经皮：500mg（24h），轻度刺激。
家兔经眼：100mg（24h），重度刺激。
3.致突变性[11]微生物致突变：鼠伤寒沙门菌100μg/皿。DNA损伤：人成纤维细胞100μmol/L。程序外DNA合成：人类肝脏100μmol/L。微核试验：大鼠经口300mg/kg。
4.致癌性[12]IARC致癌性评论：G2B，可疑人类致癌物。
生态学数据
1.生态毒性[13]
LC50：1420mg/L（96h）（黑头呆鱼）
EC50：1290~1440mg/L（96h）（黑头呆鱼）
2.生物降解性[14]
好氧生物降解（h）：672~4320
厌氧生物降解（h）：2688~17280
3.非生物降解性[15]
水中光氧化半衰期（h）：31~1740
空气中光氧化半衰期（h）：0.27~2.7
分子结构数据
1、摩尔折射率：39.55
2、摩尔体积（cm3/mol）：110.2
3、等张比容（90.2K）：296.5
4、表面张力（dyne/cm）：52.3
5、介电常数：
6、偶极距（10-24cm3）：
7、极化率：15.67
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无
2.氢键供体数量:2
3.氢键受体数量:2
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积52
7.重原子数量:9
8.表面电荷:0
9.复杂度:92.9
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
1.有毒。其毒性及防护方法参见邻苯二胺。
2.稳定性[16]稳定
3.禁配物[17]强氧化剂、酸类、酰基氯、酸酐、氯仿
4.避免接触的条件[18]受热
5.聚合危害[19]不聚合
6.分解产物[20]氨
贮存方法
1.储存注意事项[21]储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
2.采用铁桶包装，每桶５０ｋｇ。贮存时要防潮、防晒。为防止氧化，加入适量的还原剂。按有毒危险品规定贮运。
合成方法
由对硝基甲苯用混酸硝化得2,4-二硝基甲苯，然后用铁粉还原得粗品，再经浓缩、蒸馏得成品。生产工艺如下：（1）硝化
将熔化的对硝基甲苯（100%，643.9kg)小心送入硝化釜中（釜中预先放有废酸94.7kg，废酸中硫酸含量约77%。第一次硝化无废酸，可用相当浓度的硫酸代替），搅拌并使釜内温度冷却至（55±2）℃然后细流注入混酸316.2kg（混酸组成：硝酸31.75%，硫酸64.85%，水3.4%。脱水值=5）。第一阶段加入一半混酸，加料温度52-56℃；第二阶段加佘下的一半混酸，温度自54℃逐渐提升到70℃，混酸加完后控制温度在（70±2）℃。加混酸时间视反应温度而定，一般约6-7h。混酸加毕，升温到75℃，保温搅拌2.25h测定终点，以凝固点达到67℃以上为合格。在搅拌下细心地徐徐加入冷水70L进行稀释，温度控制在75-77℃，水加完后搅拌15min。停止搅拌，静置0.5h，然后插入塑料管直至釜底，冷却至室温，在冷却过程中，请注意凝结，在将要凝结成固体时，要小心不断地转动塑料管并勿使液体搅浑。待反应物全部凝固。拔出塑料管，放去废酸，加热使反应物重新熔化，温度不超过80℃。熔毕，停止加热，搅拌3-5min后，静置30min，冷却，并插入塑料管，如上法，待完全凝结后，拔去塑料管，放尽废酸，再加热熔化，温度不超过80℃反应物为黄色油状物，在75℃保温。于精制釜内放水1300L，升温至68-70℃，在搅拌下细流注入黄色油状物，随时加入液碱进行中和，严格控制PH=5-6。使反应物温度在67-68℃，即喷入冷水进行降温，有黄色针状结晶出，继续搅拌冷却到35℃左右，放料过滤，滤饼用喷淋冷水洗涤，得黄色结晶的2，4-二硝基甲苯。（2）还原
于还原釜中加入水1300L，在搅拌下先加入铁粉500kg，加热到70℃后，再加30%盐酸40kg，升温到90-95℃，取样滴于滤纸上，润圈与5%硫化碱液相交处有黑色出现，即可开始分批加入二硝基甲苯（100%364kg），使反应剧烈进行，保持100-102℃的沸腾状态。加料时要随时检查，取样滴于滤纸上无黄色润留，与5%硫化碱液相交处显黑色，与石蕊试纸应显红色。待二硝基甲苯加入总量的75%后，再测试终点。危重再将铁粉100kg同料交叉加入，全部加料时间为1-1.5h，始终保持沸腾，料加完再搅拌0.5h，以反应液在滤纸上润圈不显黄色为终点。还原终点到后，停止加热，降温到85-90℃，小心加入用石灰30kg及水调成的石灰浆，使PH值为8-9，然后加入50%硫化碱5kg，继续搅拌15min，以料液在滤纸上润圈与5%硫化碱液相交无黑色痕迹为中和终点。中和毕，再加入亚硫酸钠2kg，搅拌15min，静置0.5h，使铁泥充分沉淀。(3)过滤、浓缩 铁泥沉降后，将上层清液吸入贮槽中，残留在还原釜中的铁泥加水1000-1200L，搅拌升温到95℃静置0.5h，然后将上层洗涤清液吸入贮槽中，如上法反复进行三次洗涤，洗液均合并还原母液中进行吸滤；吸滤后，料液在真空度80kg下蒸发浓缩，约6h完成。（4）减压蒸馏 将浓缩液吸到蒸馏釜中，在真空度74.7-90.7kpa，夹层油温180-210℃，顶温50-60℃，搅拌下，进行脱水。当真空度上升到94.7-97.3kpa，顶温为190-200℃，夹层油温为280-290℃下进行蒸馏，随着蒸馏釜内物料减少，真空逐渐上升，顶温逐渐下降到170-180℃，油温提高到300-320℃左右，此时可认为蒸馏已到终点。每批操作得成品约500kg。原料消耗定额：对硝基甲苯1600kg/t、硫酸（98%）1616kg/t、硝酸（98%）760kg/t、铁粉（90%）2700kg/t。
用途
1.用作环氧树脂的固化剂，参考用量8质量份。固化条件100℃/2h+150℃/2h，固化物热变温度150-160℃。也用作有机合成及染料中间体，如制造毛皮黑DB、硫化黄棕5G、硫化红棕BIR等染料。与光气反应可制取2,4-甲苯二异氰酸酯。
2.是有机合成原料之一，可制取甲苯二异氰酸酯。也用作染料中间体、毛发染黑。[22]
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