苯乙烯 Styrene

编号系统

CAS号：100-42-5

MDL号：MFCD00008612

EINECS号：202-851-5

RTECS号：WL3675000

BRN号：1071236

PubChem号：24899624

物性数据

1.性状：无色透明油状液体^[1]

2.熔点（℃）：-30.6^[2]

3.沸点（℃）：146^[3]

4.相对密度（水=1）：0.99（25℃）^[4]

5.相对蒸气密度（空气=1）：3.6^[5]

6.饱和蒸气压（kPa）：0.7（20℃）^[6]

7.燃烧热（kJ/mol）：-4376.9^[7]

8.临界温度（℃）：369^[8]

9.临界压力（MPa）：3.81^[9]

10.辛醇/水分配系数：3.2^[10]

11.闪点（℃）：31^[11]

12.引燃温度（℃）：490^[12]

13.爆炸上限（%）：6.8^[13]

14.爆炸下限（%）：0.9^[14]

15.溶解性：不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。^[15]

16.黏度（mPa·s,25ºC）：0.696

17.蒸发热（KJ/mol, 25ºC）：43.96

18.熔化热（KJ/mol）：10.95

19.生成热（KJ/mol,25ºC,气体）：147.46

20.生成热（KJ/mol,25ºC,液体）：103.96

21.燃烧热（KJ/mol,25ºC,气体,定压）：4441.78(H2O液体,CO2气体)

22.燃烧热（KJ/mol,25ºC,气体,定压）：4265.64(H2O气体,CO2气体)

23.燃烧热（KJ/mol,25ºC,液体,压力）：4398.28(H2O液体,CO2气体)

24.燃烧热（KJ/mol,25ºC,液体,压力）：4222.14(H2O气体,CO2气体)

25.比热容（KJ/(kg·K),25.16ºC,定压）：1.17

26.溶解度（%,25ºC,水）：0.031

27.体膨胀系数（K^-1）：0.00097

28.相对密度（20℃，4℃）：0.90600

29.常温折射率（n²⁵）：1.5420

30.溶度参数(J·cm^-3)^0.5：19.127

31.van der Waals面积（cm²·mol^-1）：8.270×10⁹

32.van der Waals体积（cm³·mol^-1）：66.250

33.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol^-1)：-4439.3

34.气相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1) ：147.9

35.气相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：345.10

36.气相标准生成自由能( kJ·mol^-1)：214.42

37.气相标准热熔(J·mol^-1·K^-1)：122.09

38.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol^-1)：-4395.2

39.液相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1)：103.8

40.液相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：237.57

41.液相标准生成自由能( kJ·mol^-1)：202.38

42.液相标准热熔(J·mol^-1·K^-1)：182.84

毒理学数据

1.急性毒性^[16]

LD50：1000mg/kg（大鼠经口）；316mg/kg（小鼠经口）

LC50：24000mg/m³（大鼠吸入，4h）

2.刺激性^[17]

家兔经皮：500mg，轻度刺激（开放性刺激试验）。

家兔经眼：100mg，重度刺激。

3.亚急性与慢性毒性^[18]   动物于6.3~9.3g/m³，每天7h，6~12个月，130~264次，出现眼、鼻刺激症状。

4.致突变性^[19]  微生物致突变试验：鼠伤寒沙门菌1μmol/皿。DNA抑制：人Hela细胞28mmol/L。姐妹染色体交换：人吸入1204mg/m³（5a）。

5.致畸性^[20]  雌性大鼠孕后6~15d，用最低中毒剂量（TDLo）11470mg/kg经口染毒，致泌尿生殖系统畸形。

6.致癌性^[21]   IARC致癌性评论：G2B，可疑人类致癌物。

生态学数据

1.生态毒性^[22]

IC50：67~200mg/L（72h）（藻类）

LC50：68mg/L（24h）（卤虫幼体）；46~59mg/L（96h）（黑头呆鱼）；5mg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼，软水）

2.生物降解性^[23]

好氧生物降解（h）：336~672

厌氧生物降解（h）：1344~2688

3.非生物降解性^[24]  空气中光氧化半衰期（h）：0.9~7.3

4.其他有害作用^[25]  该物质对环境有严重危害，应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染，对水生生物应给予特别注意。由于其挥发性强，在大气中易被光解，也可被生物降解和化学降解，即能被特异的菌丛所破坏，亦能被空气中的氧所氧化成苯甲醚、甲醛及少量苯乙醇。

分子结构数据

1、摩尔折射率：37.17

2、摩尔体积（cm³/mol）：115.3

3、等张比容（90.2K）：272.2

4、表面张力（dyne/cm）：30.9

5、介电常数：2.35

6、偶极距（10^-24cm³）：

7、极化率：14.73

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：2.9

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：0

4、可旋转化学键数量：1

5、互变异构体数量：

6、拓扑分子极性表面积（TPSA）：0

7、重原子数量：8

8、表面电荷：0

9、复杂度：68.1

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.在热、光或过氧化物作用下容易聚合，聚合时放出大量热，有引起爆炸的危险。爆炸极限1.10%-6.10%（体积分数）。苯乙烯有有毒。在热、光或过氧化物作用下容易发生聚合作用，通常需加入81mg/m3的丁基邻苯二酚作阻聚剂。在酸性催化剂、离子催化剂存在下也易发生聚合。用铂、镍等作催化剂在温和条件下加氢得到乙苯，加氢过量时生成乙基环己烷。氧化铬作催化剂氧化时生成苯甲酸。

2.本品有毒。毒性比苯弱。苯乙烯具有引人发笑的臭味，在25×10－6就可以明显地察觉到。在50×10－6就会感到不快，但在这样浓度下，尚无毒害作用。随浓度升高，则刺激性增强，可刺激皮肤，呼吸道。在通风不良的室内进食时会刺激胃黏膜。高浓度时有麻醉作用。苯乙烯与苯不同，不会造成慢性中毒，因为苯乙烯在生物体内容易被氧化成苯甲酸、苯基甘醇、苯乙醇酸等，进而成为马尿酸或葡萄糖酸酯而被排出体外。空气中最高容许浓度为420mg/m3。生产设备应密闭，防止跑、冒、滴、漏。注意个人防护，工作时应穿戴个人防护用具。操作人员进行定期检查，有呼吸系统疾病、肝脏病、肾脏病或血液病者，不宜从事本操作。

3.苯乙烯刺激皮肤和黏膜，有麻醉作用，对血液和肝有轻度损害作用。吸入1%的蒸气数分钟即失去知觉。与苯不同的是不会造成慢性中毒，车间空气中最高容许浓度40mg/m3。人吸入其蒸气会引起中毒。在空气中允许浓度不超过0.1mg/L。

4.稳定性^[26]  稳定

5.禁配物^[27]  强氧化剂、酸类、卤素等

6.避免接触的条件^[28]  受热

7.聚合危害^[29]  聚合

贮存方法

1.储存注意事项^[30] 通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过37℃。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

2.用镀锌铁桶包装，包装时加入阻聚剂，贮存于低温（25℃以下）或冷藏仓库内，以防聚合变质。应远离火源，不得在日光下直接曝晒。贮存期为一个月。按易燃有毒物品规定贮运。

合成方法

1.乙苯催化脱氢法：以乙苯为原料，在催化剂作用下，加热至600℃产生脱氢反应制得粗品，经精馏后制得成品。或者以苯和乙烯为原料，在三氯化铝催化剂存在下，由高温烷基化反应制得乙苯，乙苯在真空下催化脱氢制成粗品，经精馏制得成品。

工艺过程：乙苯在蒸发器中经烟道气加热蒸发后，进入预热器，用反应气体预热至400℃，再在炉内加热至560℃以上，将水蒸气与乙苯（其量为1.5-2）混合后，经加热至560℃以上，进入列管反应器，反应器由直径100mm的含铬管子组成，管内放入催化剂，管外用烟道气加热，维持床层温度在580-610℃；反应产物经过冷凝、分离水层，所得粗苯乙烯经蒸馏、真空精馏而得成品，含量99.5%，收率92%-94%。
此法所用催化剂主要为活性氧化锌。其他催化剂有105号催化剂（Fe2O387%,KOH11%,Cr2O322%)，有的以三氧化二铁为主，加入氧化铬、氯化铜等助催化剂，涂于氯化镁或碳酸钾等载体上，脱氢反应器有列管式和绝热式。前者催化剂层温度较为均匀，一般维持在580-610℃，在绝热器中为了维持热平衡，进料需预热至650左右。因此，在列管式反应器中裂解副反应少，收率较绝热式反应器约高3%，水蒸气耗量可少一半左右。
负压脱氢法的工艺过程为：原料乙苯经过本系统回收的余热进行预热、蒸发，再与过热蒸汽混合，达620-640℃进入反应器，与催化剂接触进行脱氢反应。为了保持反应在最佳温度下进行，反应器设计采用两段并在中间进行再加热，也可以直接设计成两个反应器。第一反应器床层温度一般在620-530℃，出口温度600-530℃，床层保持一定的压力降。第二反应器床层温度一般在620-580℃，出口温度590-580℃，床层同样要保持一定在压力降。总蒸汽配比1.5：1左右。在一般情况下，经色谱法分析，其转化率＞38%，选择性＞95%，苯乙烯在炉油中的含量＞57%为比较理想，反应后得到的炉油，经过两级精馏（即粗苯乙烯精馏与精苯乙烯精馏），就可得到符合要求的苯乙烯产品。精馏是在负压下进行，采用机械抽真空和蒸汽喷射泵都可以达到真空要求。炉油中没有参加反应乙苯可通过回收系统循环使用。反应中焦油控制在0.2%以下。
消耗定额：乙苯＜1.1t，循环水＜200t，蒸汽＜5.3t，电＜54.7KW·h/t。
新的苯乙烯工艺是：将乙苯脱氢生成的氢和氧进行反应生成水，反应平衡发生移动同时提供反应所需的热量。反应生成物和原来工艺完全相同，粗苯乙烯成分主要含有未反应的乙苯、苯乙烯、苯和甲苯。排出的气体主要是氢、甲烷、乙烯和二氧化碳。氧源可以使用空气、由变压吸附或膜分离制取的富氧空气，或者液状纯氧。和氧一起送往反应器的氮全部进入排入气中。

2.乙苯、丙烯共氧化法：乙苯经空气氧化制得氢过氧化物，再与丙烯进行环氧化合成环氧丙烷，联产的α-苯乙醇经脱水得苯乙烯；苯乙酮加氢可得α-苯乙醇。

1）乙苯氧化 反应温度100-150℃，压力0.3-0.5MPa，反应时间3-5h，以乙苯氢过氧化物为引发剂，无水碳酸钠为助剂，用空气(110-160h-1)液相氧化而得乙苯氢过氧化物。
2）环氧化 丙烯与乙苯氢过氧化物反应，其配比为（5-10）：1（mol)，催化剂用量钼为0.002mol，反应温度90-110℃，反应时间40-60min，自复压力1.96-3.92MPa，反应结束后，可得α-苯乙醇和环氧乙烷。
3）苯乙醇脱水 反应在固定床、气相、常压下进行。该反应为吸热反应，脱水温度为250-260℃，以水蒸气为稀释剂，水与醇比为5mol，空速（液醇）为5h-1，催化剂为二氧化钛。在此条件下，α-苯乙醇的转化率达87%-92%，苯乙烯单程收率在85%，选择性可达95%以上。该法除了获得苯乙烯之外，还可联产环氧乙烷。

3.苯乙酮法：由乙苯氧化制苯乙酮，再由苯乙酮加氢制α-苯乙醇，α-苯乙醇脱水制苯乙烯（与上法第三步相同）。此法收率比乙苯催化剂脱氢法低，只有78%-80%，反应步骤，成本高。

4.制法：

于装有搅拌器、回流冷凝器、温度计的反应瓶中，加入喹啉70g，苯酚^①0.5g，电热套加热至190℃。另将a-氯代乙苯(2)70g（0.5mol）加热至150℃，将其迅速加入到上述反应瓶中，将混合物加热15min，在此时间内使混合物温度降至170～150℃。冷却后将其倒入100mL，10%的稀盐酸中，充分搅拌。分出上层有机层^②，水洗两次，无水氯化钙干燥。减压分馏，收集40～50℃/2.67～3.3KPa的馏分，得苯乙烯(1)45g，收率87%。注：①加入苯酚的目的是防止苯乙烯的聚合，苯酚为聚合抑制剂。②粗产品中含少量的未反应的a-氯代乙苯，分馏时可以除去(50～80℃/2.67～3.3KPa)。^[32]

5.制法：

于装有分馏装置的500mL反应瓶中，加入粉状的肉桂酸(2)148g（1.0mol），对苯二酚2g，几粒沸石。于接受瓶中加入0.5g对苯二酚。用电热套加热反应瓶，直至有苯乙烯开始镏出。调节热源，使分馏柱顶端温度保持在120℃左右，不得超过130℃.当不再有苯乙烯蒸馏出来时停止反应，约需4～5h。将馏出物中加入100mL水，加热蒸馏，苯乙烯合水一起蒸馏出来，直至无油状物馏出。分出油状物，无水氯化钙干燥，减压蒸馏，收集44～46℃/5.3kPa的馏分，得苯乙烯(1)40g,收率38%。^[33]

6.制法

于装有温度计、空气冷凝器的反应瓶中，加入肉桂酸(2)59g（0.4mol），喹啉129g，无水硫酸铜6g，氢醌0.15g，电热套加热。当升至250℃时，反应物变得很黑，并产生气泡。当升温至280～290℃时，分解速度加快，同时蒸出苯乙烯与喹啉的混合物，沸点由150℃逐渐升至200℃，反应结束时达到220～230℃。镏出液用过量的盐酸酸化，分出有机层^①，依次用水、碳酸钠溶液、水洗涤。加入0.1g氢醌，无水氯化钙干燥，减压蒸馏，收集71～72℃/9.31kPa的馏分，得苯乙烯(1)35g,收率84%。 注：①水层中含有喹啉盐酸盐，间化后水蒸汽蒸馏，可回收90%的喹啉。^[34]
　　

用途

1.最重要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体，用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯；也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。如与丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS树脂，广泛用于各种家用电器及工业上；与丙烯腈共聚制得的SAN是耐冲击、色泽光亮的树脂；与丁二烯共聚所制得的SBS是一种热塑性橡胶，广泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性剂等。此外，少量苯乙烯也用作香料等中间体。苯乙烯经氯甲基化得到肉桂基氯用作非麻醉性镇痛剂强痛定的中间体，苯乙烯还用作镇咳祛痰的易咳嗪、抗胆碱药胃长宁的原药。也可用作制造苯丙乳液和溶剂型压敏胶的硬单体，还是不饱和聚酯树脂的交联单体。

2.用于有机合成和树脂的合成，用于配制镀铜光亮剂，起整平及光亮作用。

3.用作制造苯丙乳液和溶剂型压敏胶的硬单体，也可用作不饱和聚酯树脂的交联单体。用于制造聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯、丁苯橡胶；与丙烯腈、丁二烯共聚制取ABS树脂；与丁二烯及异戊二烯共聚分别制造SBS及SIS热塑性弹性体；与乙酸乙烯酯及丙烯酸酯类共聚制造乳液型胶黏剂及涂料。也用作不饱和聚酯的交联单体和聚氯乙烯及聚丙烯的改性，以及用作合成香料的中间体等。苯乙烯经氯甲基化得到肉桂基氯用作非麻醉性镇痛剂强痛定的中间体，苯乙烯还用作镇咳祛痰药易咳嗪、抗胆碱药胃长宁的原药。

4.用于合成丁苯橡胶及聚苯乙烯树脂、聚酯玻璃钢和涂料，合成染料中间体蒽醌、农药乳化剂、医药、选矿剂苯乙烯膦酸等。

5.用于制聚苯乙烯、合成橡胶、离子交换树脂等。^[31]

安全信息

危险运输编码：UN 2055 3/PG 3

危险品标志：易燃 有毒 有害

安全标识：S7 S16 S23 S26 S36 S45 S36/S37

危险标识：R10 R11 R20 R40 R23/24/25 R36/37/38 R36/38 R39/23/24/25

文献

[1~31]参考书：危险化学品安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8 [32]参考文献：韩广甸，赵树纬，李述文•有机制备化学手册(中卷)•北京：化学工业出版社，1978:228. 参考书：有机化合物合成手册/孙昌俊，王秀菊，孙风云主编. 北京：化学工业出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5 [33][34] 韩广甸，赵树伟，李述文•有机制备化学手册(中卷)•北京：化学工业出版社，1978：236. 参考书：有机化合物合成手册/孙昌俊，王秀菊，孙风云主编. 北京：化学工业出版社，2011.8 ISBN 978-122-11519-5

备注

暂无

表征图谱