中文名稱
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草酸
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中文同義詞
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乙二酸 修酸 無水草酸 精制草酸 乙二酸(二水合) 草酸,無水 草酸,標(biāo)準(zhǔn)液0.05N 當(dāng)量草酸溶液 草酸 OXALIC ACID 無水草酸,98%
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英文名稱
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OXALIC ACID
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英文同義詞
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ETHANEDIONIC ACID OXALIC ACID ANHYDROUS REFINED OXALIC ACID ANHYDROUS OXALIC ACID ETHANEDIOIC ACID ETHANEDIOATE OXALIC ACID STOCK SOLN,10G/L OXALIC ACID REAGENT OXALIC ACID STANDARD OXALATE ION CHROMATOGRAPHY STANDARD PH STANDARD SOLUTION OXALATE BUFFER BETZ 0295
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CAS號(hào)
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144-62-7 6153-56-6
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EINECS號(hào)
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205-634-3
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分子式
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C2H2O4.
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分子量
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90.03
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結(jié)構(gòu)式
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物化性質(zhì)
密度
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1.9
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熔點(diǎn)
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189-191℃
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沸點(diǎn)
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365.1℃ at 760 mmHg
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閃點(diǎn)
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188.8℃
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蒸氣壓
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2.51E-06mmHg at 25℃
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蒸氣密度
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4.4 (vs air)
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溶解性
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90 g/L (20℃)
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化學(xué)性質(zhì)
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1.常溫常壓下穩(wěn)定。禁配物:堿、?;?、堿金屬。
在干燥空氣中可加熱會(huì)失去結(jié)晶水,易升華,100℃開始升華,125℃時(shí)迅速升華,157℃開始分解為甲酸和CO2。二水化合物的熔點(diǎn)為101.5℃。易溶于熱水、乙醇,稍溶于冷水。草酸的酸性比其他的二元酸強(qiáng),與甲酸類似。生成鹽和酸式鹽、酯和酸式酯。可溶于水、乙醇和乙醚。
2.本品有毒,有腐蝕性,對(duì)皮膚和黏膜有刺激性,內(nèi)服草酸對(duì)腎會(huì)發(fā)生明顯傷害,腎小管內(nèi)出現(xiàn)草酸鈣沉積,患者表現(xiàn)出軟弱無力,全身疼痛和體重減輕的癥狀。對(duì)人的最低致死量為71mg/kg。操作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有良好的通風(fēng)條件,要穿戴好防護(hù)用具,特別是有草酸粉塵的地方,工作人員一定要戴好防毒面具。草酸誤服者最好是用含鈣和鎂的清毒劑洗胃,皮膚沾上草酸要用大量清水沖洗。貯存溫度不要超過40℃,應(yīng)防潮、防曬、防雨,遠(yuǎn)離氧化物和堿性物質(zhì)。按有毒化學(xué)品規(guī)定貯運(yùn)。
3.草酸具有強(qiáng)烈刺激性氣味,具有極大的腐蝕性。
4.存在于烤煙煙葉、白肋煙煙葉、主流煙氣中。
5.草酸具有無水和二水合兩種形式,是一個(gè)溫和的質(zhì)子酸,在有機(jī)合成中具有非常重要的用途,如實(shí)現(xiàn)Beckmann反應(yīng),羰基的保護(hù)和去保護(hù),多種選擇性斷裂和水解反應(yīng)以及多種縮合反應(yīng)等。草酸也是一個(gè)雙齒配體,在無機(jī)化學(xué)中廣泛地用作沉淀劑和螯合試劑。
草酸能夠非常有效地誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)Beckmann反應(yīng),即誘導(dǎo)酮肟底物向二級(jí)酰胺化合物的轉(zhuǎn)變 (式1)[1],反應(yīng)不需要溶劑,放出氣體副產(chǎn)物CO和CO2,產(chǎn)率很高。
在羥胺鹽酸鹽存在下,草酸能夠高產(chǎn)率地一步實(shí)現(xiàn)酮類化合物向酰胺化合物的轉(zhuǎn)化 (式2)[1]。反應(yīng)對(duì)各種芳基和烷基酮底物有效。
在水相草酸存在下,烯醇醚能發(fā)生快速水解反應(yīng)得到對(duì)應(yīng)的酮,而不會(huì)發(fā)生雙鍵位移的副反應(yīng) (式3)[2]。相反,在其它無機(jī)酸誘導(dǎo)下,烯醇醚則會(huì)發(fā)生雙鍵位移得到共軛酮產(chǎn)物。
草酸既能用于制備縮醛或縮酮,也能用于斷裂縮醛或縮酮。在無水草酸作用下,酮或醛能與乙烯乙二醇或乙醇反應(yīng)得到縮醛或縮酮 (式4)[3];在水合草酸作用下,縮醛或縮酮又會(huì)發(fā)生斷裂反應(yīng)獲得相應(yīng)的醛或酮 (式5)[4]。
醇類底物在無水草酸中加熱或在水合草酸中回流都能轉(zhuǎn)化為烯烴產(chǎn)物,對(duì)于特殊羥基酮底物,則能在草酸作用下發(fā)生分子內(nèi)關(guān)環(huán)反應(yīng)得到環(huán)醚產(chǎn)物 (式6)[5]。
對(duì)于二氫吡啶底物,在草酸作用下能選擇性發(fā)生質(zhì)子脫錫或質(zhì)子脫硅反應(yīng) (式7)[6]。
β-酮酯在草酸水溶液中能發(fā)生選擇性酯基消除反應(yīng),得到相應(yīng)的酮 (式8)[7]。
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產(chǎn)品用途
產(chǎn)品用途
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1.草酸主要用于生產(chǎn)抗菌素和冰片等藥物以及提煉稀有金屬的溶劑、染料還原劑、鞣革劑等。此外,草酸還可用于合成各種草酸酯、草酸鹽和草酰胺等產(chǎn)品,而以草酸二乙酯及草酸鈉、草酸鈣等產(chǎn)量最大。草酸還可用于鈷-鉬-鋁催化劑的生產(chǎn)、金屬和大理石的清洗及紡織品的漂白。用于合成脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等膠黏劑的酸度調(diào)節(jié)劑。醫(yī)藥工業(yè)用于制造土霉素、金霉素等藥物。
2.主要用作還原劑和漂白劑,印染工業(yè)的媒染劑,亦用于提煉稀有金屬,合成各種草酸酯、草酸鹽和草酰胺等。
3.用作合成脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂等膠黏劑的酸度調(diào)節(jié)劑。還可加入聚乙烯醇縮甲醛水溶性膠黏劑中提高干燥速度和粘接強(qiáng)度。為重要的有機(jī)合成原料,用于生產(chǎn)各種草酸鹽、草酸酯、草酰胺、對(duì)苯二酚、季戊四酯、沒食子酸等產(chǎn)品。醫(yī)藥工業(yè)用于制造金霉素、土霉素、四環(huán)素、鏈霉素、冰片、維生素B12、苯巴比妥等藥物。印染工業(yè)用作顯色助染劑、漂白劑。塑料工業(yè)用于生產(chǎn)聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料。冶金工業(yè)用于生產(chǎn)高純鎳、炭精棒及沉淀稀土金屬。還用作金屬洗滌處理劑、鞣革劑、螯合劑、催化劑、厭氧膠黏劑及丙烯酸酯快固膠的阻聚劑、機(jī)加工除銹劑、電鍍絡(luò)合劑、木材漂白、大理石清洗和油脂精制等。
4.在化妝品中可用作洗發(fā)水的添加劑;主要用于化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品制造,醫(yī)藥工業(yè)用以制造抗生素等藥品,印染工業(yè)、皮革工業(yè)用途廣泛;油脂化學(xué)中用作松油醇、甘油及硬脂酸酯的精制劑等;此外在鋁制品加工、硬質(zhì)合金制作中都有應(yīng)用。
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生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)
生產(chǎn)方法
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1.草酸遍布于自然界,常以草酸鹽形式存在于植物如伏?;ā⒀蛱悴?、酢漿草和酸模草的細(xì)胞膜,幾乎所有的植物都含有草酸鈣。草酸工業(yè)化生產(chǎn)方法主要有:甲酸鈉法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶聯(lián)法。
(1).甲酸鈉法一氧化碳凈化后在加壓情況下與氫氧化鈉反應(yīng),生成甲酸鈉,然后經(jīng)高溫脫氫生成草酸鈉,草酸鈉再經(jīng)鉛化(或鈣化)、酸化、結(jié)晶和脫水干燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳與氫氧化鈉合成壓力一般為1.8-2.0MPa。脫氫溫度為400℃。
(2).氧化法以淀粉或葡萄糖母液為原料,在礬觸媒存在下,與硝酸-硫酸進(jìn)行氧化反應(yīng)得草酸。廢氣中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。
(3).羰基合成法一氧化碳經(jīng)提純到90%以上,在鈀催化劑存在下與丁醇發(fā)生羰基化反應(yīng),生成草酸二丁酯,然后通過水解得到草酸,此法分為液相法和氣相法兩種,氣相法反應(yīng)條件較低,反應(yīng)壓力為300-400kPa。而液相法反應(yīng)壓力為13.0-15.0MPa。
(4).乙二醇氧化法以乙二醇為原料,在硝酸和硫酸存在下,用空氣氧化而得。5.丙烯氧化法氧化過程分兩步進(jìn)行。第一步用硝酸氧化,使丙烯轉(zhuǎn)化為α-硝基乳酸;然后進(jìn)一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸為氧化劑。丙烯氧化法生產(chǎn)工業(yè)級(jí)草酸二水化合物,以丙烯計(jì)總收率大于90%。原料消耗定額:焦炭(84%)510kg/t、硫酸(100%)950kg/t、燒堿(100%)920kg/t。
2.將二水合草酸H2C2O4·2H2O加熱到100℃或在脫水能力強(qiáng)的干燥器中可轉(zhuǎn)化為無水合物。
3.將爐煤氣精制加壓,與氫氧化鈉溶液在一定溫度下逆流接觸,生成甲酸鈉。甲酸鈉水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮,離心分離而得到甲酸鈉結(jié)晶。將甲酸鈉在煅燒爐中轉(zhuǎn)化為草酸鈉,經(jīng)水洗、過濾除去碳酸鈉后,加入消石灰反應(yīng)。生成的草酸鈣濾出并用硫酸分解。濾出硫酸鈣,所得草酸結(jié)晶用重結(jié)晶法精制。或者用含30%~40%硫酸和20%~25%硝酸的混合液及五氧化二釩催化劑,在一定溫度和壓力下氧化乙二醇制得。也可以葡萄糖、蔗糖、淀粉、糊精和糖漿等碳水化合物為原料,在釩催化劑存在下,通過硝酸硫酸氧化而制得草酸。粗品用母液和熱水再溶解,經(jīng)脫脂、分離、過濾和重結(jié)晶制得。
4.碳水化合物氧化法以葡萄糖、蔗糖、淀粉、糊精和糖漿等碳水化合物為原料,在釩催化劑存在下,通過硝酸-硫酸氧化而制得草酸。粗晶經(jīng)冷卻、結(jié)晶、離心、干燥得成品。廢氣中的氧化氮送入吸收塔回收稀硝酸。在73~80℃的溫度下,將約含85%純淀粉的原料加到草酸母液中,分散成漿液并回流水解約6h。所得淀粉溶液含有50%~60%的葡萄糖,送入裝有釩催化劑的反應(yīng)器中與回收的較濃草酸母液混合,用蒸汽將葡萄糖母液加熱至約63℃,在攪拌下逐漸加入硝酸進(jìn)行氧化反應(yīng)。反應(yīng)熱通過冷卻盤管吸收,生成的NO煙霧通過鼓入空氣除去。氧化反應(yīng)完成后送入粗結(jié)晶器,攪拌冷卻到24~30℃,排入沉淀槽進(jìn)一步結(jié)晶,然后離心分離。母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮供下批循環(huán)使用。粗產(chǎn)物用母液和熱水再溶解,經(jīng)脫脂、分離、過濾和重結(jié)晶,最終 產(chǎn) 品 純 度 達(dá)99%以 上,草 酸 二 水 化 合 物 產(chǎn) 率 為63%~65%。
5.在實(shí)驗(yàn)室用的烘箱中,放盡可能多的瓦盤或搪瓷盤。將烘箱內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至98一99℃。當(dāng)溫度恒定時(shí),取出盤子,迅速在其中鋪一層(厚度不超過3一4mfn)研細(xì)了的結(jié)晶草酸。然后迅速地放回烘箱內(nèi);在幾分鐘內(nèi)溫度稍有降低。當(dāng)烘箱內(nèi)重新達(dá)到調(diào)節(jié)好的溫度后,再烘2小時(shí)。稍冷,取出產(chǎn)物,如果有結(jié)塊的現(xiàn)象,研碎,迅速裝入瓶中。從100克結(jié)晶草酸可得無水草酸69-70克〔為理論產(chǎn)量的96-98%。用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定,證明產(chǎn)物純度為99.5-100%
此外,無水草酸還可利用四氯化碳揮發(fā)時(shí)帶走結(jié)品草酸的水而制得。此法裝置較復(fù)雜,脫水時(shí)間長(zhǎng)。
6. 煙草:FC,50;BU,39;FC,38。
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儲(chǔ)運(yùn)條件
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1.密封于干燥陰涼處保存。嚴(yán)格防潮、防水、防曬。貯存溫度應(yīng)不超過40℃。
2.遠(yuǎn)離氧化物及堿性物質(zhì)。用聚丙烯編織袋內(nèi)襯塑料袋包裝。
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安全信息
RTECS號(hào)
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RO2450000
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危險(xiǎn)品標(biāo)志
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Xn Harmful 有害物品
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風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語
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R21與皮膚接觸有害。
R34引起灼傷。
R63可能有對(duì)胎兒造成傷害的危險(xiǎn)。
R21/22皮膚接觸及吞食有害。
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安全術(shù)語
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S23切勿吸入蒸汽。
S24避免皮膚接觸。
S26不慎與眼睛接觸后,請(qǐng)立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S27一旦衣物受到污染,請(qǐng)立即脫去。
S37戴適當(dāng)手套。
S24/25避免與皮膚和眼睛接觸。
S36/37/39穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服、手套和護(hù)目鏡或面具。
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危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)
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UN3261 8/PG 3
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危險(xiǎn)類別
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8
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