91-20-3
中文名稱
萘
英文名稱
Naphthalene
CAS
91-20-3
EINECS 編號(hào)
202-049-5
分子式
C10H8
MDL 編號(hào)
MFCD00001742
分子量
128.17
MOL 文件
91-20-3.mol
更新日期
2024/12/20 08:48:06
91-20-3 結(jié)構(gòu)式
基本信息
英文別名
Naphthalene 所屬類別
有機(jī)原料：芳香烴 所屬類別一
皮革化學(xué)品: 精萘 所屬類別二
農(nóng)藥中間體: 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑中間體物理化學(xué)性質(zhì)
外觀性質(zhì)白色易揮發(fā)晶體，有溫和芳香氣味，粗萘有煤焦油臭味。
外觀性狀無色有光澤的單斜晶體。有強(qiáng)烈的焦油味。在常溫下易升華。 不溶于水，可溶于乙醚、乙醇、氯仿、二硫化碳、苯等。
溶解性不溶于水，溶于無水乙醇、醚、苯。
熔點(diǎn)80-82 °C(lit.)
沸點(diǎn)218 °C(lit.)
密度0.99
蒸氣密度4.4 (vs air)
蒸氣壓0.03 mm Hg ( 25 °C)
折射率1.5821
閃點(diǎn)174 °F
儲(chǔ)存條件APPROX 4°C
溶解度可溶于甲醇：50mg/mL，澄清，無色
形態(tài)淡米色至棕色至鮭魚紅色粉末
比重1.145
顏色白色到近乎白色
氣味 (Odor)at 10.00 % in benzyl benzoate. pungent dry tarry
爆炸極限值(explosive limit)0.9-5.9%(V)
香型pungent
水溶解性30 mg/L (25 ºC)
Merck14,6370
BRN1421310
Henry's Law Constant5.64 at 25 °C (thermodynamic method-GC/UV spectrophotometry, Altschuh et al., 1999)
Dielectric constant2.5（85℃）
暴露限值TLV-TWA 10 ppm （～50 mg/m3) (ACGIH,
MSHA, and OSHA); STEL 15 ppm
(～75 mg/m3) (ACGIH); IDLH 500 ppm.
InChIKeyUFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N
LogP3.7 at 25℃
CAS 數(shù)據(jù)庫(kù)91-20-3(CAS DataBase Reference)
(IARC)致癌物分類2B (Vol. 82) 2002
NIST化學(xué)物質(zhì)信息Naphthalene(91-20-3)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Naphthalene (91-20-3)
安全數(shù)據(jù)
警示詞警告
危險(xiǎn)性描述H228-H302-H351-H410
危險(xiǎn)品標(biāo)志Xn,N,F,T
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)UN 1334 4.1/PG 3
WGK Germany3
RTECS號(hào)QJ0525000
自燃溫度978 °F
TSCAYes
危險(xiǎn)等級(jí)4.1
包裝類別III
海關(guān)編碼29029010
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù)91-20-3(Hazardous Substances Data)
毒性Acute oral LD50 for guinea pigs 1,200 mg/kg, mice 533 mg/kg, rats 1,250 mg/kg (quoted,
RTECS, 1985).
立即威脅生命和健康濃度250 ppm
應(yīng)用領(lǐng)域
用途一
合成醫(yī)藥、殺蟲劑、香料、染料、橡膠防老劑用途二
主要用于生產(chǎn)苯酐，也是生產(chǎn)染料、醫(yī)藥等的原料用途三
主要用于生產(chǎn)苯酐，也是制備染料、醫(yī)藥、塑料等的基本原料，可用于制造染料中間體、擴(kuò)散劑、減水劑等用途四
用作溶劑及分析試劑，也用于有機(jī)合成用途五
用于皮革防霉，防腐。用途六
萘是農(nóng)藥生產(chǎn)中的一種原料，可以制造成甲萘酚、乙萘酚，也可以氧化成苯二甲酸酐，進(jìn)一步生成苯二甲酰亞胺，也可以與氯乙酸生成萘乙酸?？勺鳛闅⑾x劑亞胺硫磷、甲萘威，除草劑滅草松、敵草胺，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑萘乙酸和萘氧乙酸等的中間體。用途七
萘是工業(yè)上最重要的稠環(huán)烴，主要用于生產(chǎn)苯酐、各種萘酚、萘胺等，是生產(chǎn)合成樹脂、增塑劑、染料的中間體、表面活性劑、合成纖維、涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、香料、橡膠助劑和殺蟲劑的原料。萘的用途分配，各國(guó)有所不同。用于生產(chǎn)苯酐的大致占70%，用于染料中間體和橡膠助劑的約占15%，殺蟲劑的約占6%，鞣革劑的約占4%。美國(guó)用于生產(chǎn)殺蟲劑的比例較大，主要是用于生產(chǎn)西維因。以萘為原料，經(jīng)過磺化、硝化、還原、胺化、水解等單元操作，可制得多種中間體。精萘的應(yīng)用還在拓寬，新產(chǎn)品“超級(jí)塑性材料”即萘磺酸鹽甲醛縮合物，可用作水泥添加劑，增加混凝土的塑性變形而不降低其強(qiáng)度。今后幾年需求量將以5-10%的速度增長(zhǎng)。用途八
有機(jī)分析中作難溶性染料結(jié)晶的溶劑。測(cè)定分子量。比色法標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)微量分析測(cè)定碳和氫的標(biāo)準(zhǔn)。液體閃爍計(jì)數(shù)中晶體有機(jī)閃爍劑。校正溫度計(jì)。有機(jī)合成。制備方法
方法一
其制備方法是在高溫煤焦油中(萘約占8％～12％)，將焦油蒸餾切除輕油餾分和酚油餾分后，切取210～230℃餾分，即得萘油餾分。將萘油餾分采用冷卻結(jié)晶法，可得萘含量為75％的粗萘，然后將粗萘進(jìn)行過濾、干燥和壓榨，即得萘含量為96％～98％的壓榨塊，將壓榨萘熔融，加硫酸洗滌凈化，再用10％氫氧化鈉中和并脫酚，然后進(jìn)行蒸餾蒸出水分，收集100～130℃餾分，最后經(jīng)結(jié)晶成型得成品。若由石油烴制得，其原料來源于催化重質(zhì)重整油、催化裂解精循環(huán)油、裂解制乙烯的副產(chǎn)焦油等。
方法二
粗萘經(jīng)白土精制而得精萘。方法三
1.由煤焦油分離，高溫煤焦油中萘約占8%-12%，將煤焦油蒸餾，切取煤油，經(jīng)脫酚，脫喹啉，蒸餾得成品萘。每噸萘消耗10t煤焦油。2.由石油烴制得：催化重質(zhì)重整油，催化裂化輕循環(huán)油，裂解制乙烯的副產(chǎn)焦油等。其組成如下：項(xiàng)目 催化重整油 催化裂化輕循環(huán)油 蒸汽裂解副產(chǎn)品 煤焦油芳烴總量（m），% 90-95 45-65 70-95 95-100芳烴組成（m），% 烷基苯類 20 25 20 5 二氫茚和四氫萘 15 25 10 5 烷基茚 2 7 18 3 烷基萘類 55 35 45 75 聯(lián)苯和烷基類 6 6 5 10 三環(huán)化合物 2 2 2 2 總計(jì)，% 100 100 100 100 以上芳烴經(jīng)催化脫烷基和熱解脫烷基均可以生產(chǎn)萘。91-20-3(安全特性,毒性,儲(chǔ)運(yùn))
爆炸物危險(xiǎn)特性
與空氣混合可爆儲(chǔ)運(yùn)特性
庫(kù)房通風(fēng)低溫干燥; 與氧化劑、酸類分開存放刺激數(shù)據(jù)
皮膚- 兔子 495 毫克/ 24小時(shí) 輕度; 眼- 兔子 100 毫克/ 24小時(shí) 輕度毒性分級(jí)
高毒急性毒性
口服- 大鼠 LD50: 490 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 316 毫克/ 公斤可燃性危險(xiǎn)特性
遇明火、高溫、氧化劑易燃; 燃燒產(chǎn)生刺激煙霧類別
易燃固體滅火劑
水、泡沫、二氧化碳、干粉職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
TWA 10 PPM (50 毫克/ 立方米); STEL 15 PPM (75 毫克/ 立方米)常見問題列表
稠環(huán)芳香烴
萘由兩個(gè)苯環(huán)構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的稠環(huán)芳香烴，俗稱“衛(wèi)生球”。是煤焦油加工的主要產(chǎn)品之一。萘在工業(yè)上以粗萘(工業(yè)萘和壓榨萘)和精萘等產(chǎn)品形式出現(xiàn)。萘的分子式為C10H8，分子量為128.17。熔點(diǎn)為80.28℃，固態(tài)密度為1.145g/cm3，液態(tài)密度(85℃)為0.9752g/cm3，比熱容(100℃)為1809J/(kg·K)，折射率(85℃)為1.5898。萘為無色單斜晶體，易揮發(fā)、升華，有特殊氣味，易燃，能與空氣形成爆炸性混合物;其石油醚溶液在汞燈下呈紅紫色熒光，幾乎不溶于水，能溶于醚、醇、苯等類溶劑。萘蒸氣和粉塵吸入人體內(nèi)或通過皮膚吸收都能使人中毒，空氣中極限允許濃度為20mg/m3。萘是染料、塑料、油漆、醫(yī)藥和農(nóng)藥等工業(yè)的基本原料之一，曾直接作為衣物、皮毛防蛀的衛(wèi)生球使用。萘比苯容易發(fā)生取代反應(yīng)——鹵代、硝化、磺化和傅氏反應(yīng)。α-碳原子上的電子密度較高，生成α-取代產(chǎn)物的速率較快; β-取代產(chǎn)物穩(wěn)定性較大。取代反應(yīng)中α-和β-取代產(chǎn)物的比例決定于試劑的性質(zhì)、催化劑、溶劑、溫度等因素。如鹵代和硝化反應(yīng)是不可逆的，一般主要生成α-取代產(chǎn)物，其中溴代反應(yīng)不需要催化劑就能發(fā)生。
磺化反應(yīng)是可逆的，溫度較低時(shí)，主產(chǎn)物為α-萘磺酸，溫度較高時(shí)，主產(chǎn)物為β-萘磺酸，當(dāng)溫度升高時(shí)，α-萘磺酸可以轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的β-萘磺酸：
以上信息由Chemicalbook的曉楠編輯整理。
分子結(jié)構(gòu)
萘的分子結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)苯環(huán)共用兩個(gè)相鄰碳原子稠合而成?，F(xiàn)代物理方法證明二苯環(huán)處于同一平面，每個(gè)碳原子都是sp2雜化，所有碳原子的p軌道互相平行，重疊形成封閉的共軛體系。與苯環(huán)不同的是，萘分子結(jié)構(gòu)的p軌道的重疊不完全相同，電子密度沒有完全平均化，各碳原子間鍵長(zhǎng)不相等。萘環(huán)上取代基的位置可用α，β表示，也可用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。例如：
根據(jù)分子軌道法計(jì)算， 萘分子中電子密度以α位為最高，β位次之。
萘為白色片狀晶體，熔點(diǎn)80.6℃，沸點(diǎn)218℃，相對(duì)密度0.9625(100/4℃)，有特殊氣味，能揮發(fā)，易升華，蒸氣有殺蟲效應(yīng)，可用作防蛀劑。
萘的化學(xué)性質(zhì)較苯活潑，可發(fā)生取代、加成、氧化等反應(yīng)，且α位較β位易發(fā)生反應(yīng)。
精萘
精萘是指粗萘(工業(yè)萘或壓榨萘)進(jìn)一步提純得到的含萘98.45%以上的萘產(chǎn)品。精萘的生產(chǎn)方法主要有熔融-結(jié)晶法(見萘熔融-結(jié)晶精制)、加氫法(見萘加氫精制)、酸洗蒸餾法、溶劑結(jié)晶法、升華法和甲醛法等。酸洗蒸餾法工藝簡(jiǎn)單，操作較方便，但萘損失較多，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，廢酸處理困難，生產(chǎn)環(huán)境較差，已逐漸淘汰。升華法產(chǎn)品純度較低，也不常用。酸洗蒸餾法:用96～98%的濃硫酸洗滌粗萘，將硫雜茚和不飽和化合物磺化、聚合成樹脂狀物質(zhì) (俗稱酸焦油)，堿性化合物與硫酸結(jié)合轉(zhuǎn)入硫酸層，酸類則在隨后的堿洗時(shí)除去，制得精萘。工藝流程為：粗萘 (工業(yè)萘或壓榨萘)被加熱熔化，并繼續(xù)升溫到90～95℃， 在酸洗槽中分?jǐn)?shù)次加入總量為4% (對(duì)工業(yè)萘) 的濃硫酸，攪拌后靜置分離，從底部排出硫酸鹽基，上部排出的液體萘依次用熱水和10～12%的氫氧化鈉溶液洗滌。從堿洗分離器流出的液體萘再進(jìn)入真空精餾塔，塔頂真空度保持8.0～10.7kPa。從塔頂采出的精萘，經(jīng)精萘接受槽送入萘轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)制成片狀，其結(jié)晶點(diǎn)在79.3℃以上。酸洗過程中萘的損失約4～5% (對(duì)壓榨萘)和4～9% (對(duì)工業(yè)萘)。為提高酸洗效果和減少萘的損失， 蘇聯(lián)采用硫酸甲醛法洗滌凈化。
甲醛法：粗萘中的不飽和化合物和硫茚等雜質(zhì)在酸性介質(zhì)中與甲醛縮聚成樹脂狀物質(zhì)，經(jīng)分離除去。熔融的粗萘先經(jīng)濃硫酸脫水和縮聚， 再用甲醛硫酸溶液進(jìn)一步縮聚， 分離除去樹脂層， 然后經(jīng)加堿中和、水洗、精餾、切片，即得結(jié)晶點(diǎn)大于79.3℃的精萘。萘精制率約為90%。也可不經(jīng)濃硫酸脫水和縮聚工序，直接用甲醛硫酸溶液精制。
重要的化工原料
萘是重要的化工原料，煤焦油中含萘10%左右，可以從煤焦油的中油餾分或石油產(chǎn)品裂化所得的高沸點(diǎn)餾分用結(jié)晶法分離獲得。其產(chǎn)量多少可作為衡量有機(jī)化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。約有80%的萘用來制取鄰苯二甲酸酐，鄰苯二甲酸酐是重要的有機(jī)化工原料，并進(jìn)一步合成增塑劑及一些染料。其余用作染料中間體及生產(chǎn)鞣革、表面活性劑。少量用于代替樟腦制衛(wèi)生丸，利用其特殊氣味供家庭衣物驅(qū)蟲防蛀用。但萘蒸氣或粉塵吸入人體會(huì)引起頭痛、惡心，量大時(shí)會(huì)引起視角膜混濁和視神經(jīng)炎、心肌炎等。萘的化學(xué)性質(zhì)比苯活潑，與金屬鈉在沸騰的無水乙醇中還原為1，4-二氫萘; 在沸騰的戊醇中則全部還原為1，2，3，4-四氫萘; 被鉻酸氧化為1，4-萘醌。用五氧化二釩高溫催化氧化可得鄰苯二甲酸酐，它是重要的有機(jī)化工中間體。萘比苯易發(fā)生取代反應(yīng)，且 α位比β位更活潑，硝化可得高產(chǎn)率的 α- 硝基萘及少量的β-硝基萘; 在三氯化鐵等催化劑作用下與鹵素反應(yīng)，主要產(chǎn)物也是α-鹵代萘?；腔磻?yīng)有兩種產(chǎn)物，在較低溫度 (60℃)下反應(yīng)主要得α-萘磺酸; 在較高溫度下(160℃)反應(yīng)主要得β-萘磺酸。因?yàn)榛腔强蛇f反應(yīng)，溫度升高使已生成的 α-萘磺酸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?萘磺酸。在無水三氯化鋁催化下可進(jìn)行?；磻?yīng)，生成α及β-?；恋幕旌衔?。萘無論是固體或液體，都具可燃性。粗萘在高溫下有自燃的可能。蒸氣或細(xì)粉在空氣中混有一定比例就具有爆炸性。純萘一般沒有腐蝕性，但含有雜質(zhì)，特別是含苯酐時(shí)就有腐蝕性。
參考資料：袁運(yùn)開,顧明遠(yuǎn) 主編.科學(xué)技術(shù)社會(huì)辭典·化學(xué).杭州：浙江教育出版社.
萘熔融-結(jié)晶精制
利用熔融的粗萘在冷卻結(jié)晶時(shí)發(fā)生組分在液固兩相間重新分布的原理，經(jīng)過多次熔融結(jié)晶來提純萘的工藝過程。是對(duì)萘油餾分加工得到的粗萘進(jìn)行精制的工藝之一。粗萘中的雜質(zhì)一般會(huì)降低萘的熔點(diǎn)，所以當(dāng)液態(tài)粗萘緩慢冷卻時(shí)萘首先結(jié)晶析出，而雜質(zhì)則聚集在液相中。若析出的萘再次熔融和結(jié)晶，則再次析出的萘結(jié)晶純度又進(jìn)一步提高。嚴(yán)格控制熔融和結(jié)晶過程的溫度和速度，最終可得到高純度的精萘產(chǎn)品。萘熔融-結(jié)晶精制可以連續(xù)進(jìn)行，也可半連續(xù)或間歇進(jìn)行。工業(yè)萘中的主要雜質(zhì)是硫茚，硫茚的沸點(diǎn)與萘的沸點(diǎn)只差2℃，很難用蒸餾方法除去，而它們的結(jié)晶點(diǎn)相差達(dá)48℃，所以更宜用熔融-結(jié)晶法把它們分離而使萘得到精制。
發(fā)展簡(jiǎn)史：1952年普凡(W.G.Pfann)首先提出熔融-結(jié)晶精制技術(shù)(區(qū)域熔融)，主要用于半導(dǎo)體和金屬材料的提純，也可用于提純有機(jī)化合物。法國(guó)普羅阿布德公司，用此法進(jìn)行了提純萘的試驗(yàn)，并于1962年在英國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。以后又出現(xiàn)了澳大利亞聯(lián)合碳化物公司的布羅迪法、瑞士的蘇爾壽法等提純萘的熔融-結(jié)晶精制工藝。1985年，中國(guó)建成了布羅迪法精萘裝置，后又陸續(xù)建了一些普羅阿布德型裝置。
工藝流程：有布羅迪法、蘇爾壽法和普羅阿布德法三種。
毒性防護(hù)
防護(hù)措施
萘的水溶性較小，而且不易被吸收，故其毒性不太強(qiáng)。吸入濃的萘蒸氣或萘粉末時(shí)，能促使人嘔吐，不適，頭痛。特別是損害眼角膜，引起小水泡及點(diǎn)狀混濁，還能使皮膚發(fā)炎，有時(shí)還能引起肺的病理改變，還可損害腎臟，引起血尿，但沒有致癌性。工作場(chǎng)所萘的最大容許濃度為1E-5。生產(chǎn)設(shè)備及容器應(yīng)密閉，防止蒸氣粉末外逸，操作現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)制通風(fēng)。若發(fā)生中毒現(xiàn)象，要立即移至新鮮空氣處，多飲熱水，使之嘔吐，進(jìn)行人工呼吸，嚴(yán)重者送醫(yī)院治療。知名試劑公司產(chǎn)品信息
Acros Organics
萘Naphthalene, 98%(91-20-3)
Alfa Aesar
萘,99+%Naphthalene, 99+%(91-20-3)
Sigma Aldrich
91-20-3(sigmaaldrich)