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苯酚

  • WinID:02YB
  • 中文名称:苯酚
  • 英文名称:Phenol
  • 别名名称:石炭酸 酚 工业酚 羟基苯 石碳酸 固体苯酚
  • 更多别名:Oxybenzene Carbolic acid Hydroxybenzene Phenic acid Phenylic acid Phenyl hydroxide Benzenol Carbolic acid Hydroxybenzene
  • 分 子 式:C6H6O
  • 分 子 量:94.11

编号系统

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CAS号:108-95-2

MDL号:MFCD00002143

EINECS号:203-632-7

RTECS号:SJ3325000

BRN号:969616

PubChem号:24899028

物性数据

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1.性状:无色或白色晶体,有特殊气味。在空气中及光线作用下变为粉红色甚至红色。[1]

2.pH值:6.0(水溶液)[2]

3.熔点(℃):40.6[3]

4.沸点(℃):181.9[4]

5.相对密度(水=1):1.071[5]

6.相对蒸气密度(空气=1):3.24[6]

7.饱和蒸气压(kPa):0.13(40.1℃)[7]

8.燃烧热(kJ/mol):-3050.6[8]

9.临界温度(℃):419.2[9]

10.临界压力(MPa):6.13[10]

11.辛醇/水分配系数:1.46[11]

12.闪点(℃):79(CC);85(OC)[12]

13.引燃温度(℃):715[13]

14.爆炸上限(%):9.5[14]

15.爆炸下限(%):1.3[15]

16.溶解性:微溶于冷水,可混溶于乙醇、醚、氯仿、甘油。[16]

17.黏度(mPa·s,10ºC):20.10

18.黏度(mPa·s,20ºC):11.04

19.黏度(mPa·s,30ºC):7.09

20.蒸发热(KJ/kg,25ºC):596.7

21.蒸发热(KJ/kg,b.p.):487.3

22.熔化热(KJ/mol,25ºC):10.59

23.比热容(KJ/(kg·K),22.6ºC,定压):1.42

24.电导率(S/m):1~3×10-8

25.蒸气压(kPa,44.6ºC):0.13

26.溶解度(%,20ºC,水):8.36

27.体膨胀系数(K-1):0.00078

28.常温折射率(n25):1.540841

29.相对密度(25℃,4℃):1.057641

30.相对密度(20℃,4℃):1.065930

31.偏心因子:0.426

32.溶度参数(J·cm-3)0.5:24.102

33.van der Waals面积(cm2·mol-1):6.790×1010

34.van der Waals体积(cm3·mol-1):53.800

35.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-3122.14

36.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-96.40

37.气相标准熵(J·mol-1·K-1) :314.92

38.气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-32.5

39.气相标准热熔(J·mol-1·K-1):103.22

40.晶相相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-3053.48

41.晶相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-165.06

42.晶相标准熵(J·mol-1·K-1) :144.01

43.晶相标准生成自由能( kJ·mol-1):-50.46

44.晶相标准热熔(J·mol-1·K-1):127.444

毒理学数据

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1.急性毒性[17]

LD50:317mg/kg(大鼠经口);270mg/kg(小鼠经口);669mg/kg(大鼠经皮);630mg/kg(兔经皮)

LC50:316mg/m3(大鼠吸入,4h)

2.刺激性[18]

家兔经皮:500mg(24h),重度刺激。

家兔经眼:1mg,重度刺激。

3.亚急性与慢性毒性[19]  动物长期吸入苯酚蒸气(115.2~230.2mg/m3)可引起呼吸困难、肺损害、体重减轻和瘫痪。

4.致突变性[20]  DNA抑制:人Hela细胞1mmol/L。姐妹染色单体交换:人淋巴细胞5μmol/L。

5.致畸性[21]  雌性小鼠受孕后6~15d经口染毒2800mg/kg引发颅面部(包括鼻部和舌部)畸形,4g/kg引发肌肉骨骼系统发育畸形。

6.其他[22]   大鼠经口最低中毒剂量(TDLo):1200mg/kg(孕6~15d),引起胚胎毒性。

生态学数据

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1.生态毒性[23]

LC50:49~36mg/L(48~96h)(黑头呆鱼);60~200mg/L(24h)(金鱼,静态);5.6~11mg/L(24h)(虹鳟鱼,静态);

EC50:56mg/L(96h)(水蚤);

IC50:4.6~7.5mg/L(72h)(藻类)

2.生物降解性[24]

好氧生物降解(h):6~84

厌氧生物降解(h):192~672

3.非生物降解性[25]

水相光解半衰期(h):46~173

光解最大光吸收波长范围(nm):173~269

水中光氧化半衰期(h):77~3840

空气中光氧化半衰期(h):2.28~22.8

4.生物富集性[26]   BCF:1.7(金鱼);20(金色圆腹雅罗鱼);39(虹鳟鱼)

分子结构数据

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1、摩尔折射率:28.13

2、摩尔体积(cm3/mol):87.8

3、等张比容(90.2K):222.2

4、表面张力(dyne/cm):40.9

5、介电常数:

6、偶极距(10-24cm3):

7、极化率:11.15

计算化学数据

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1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:1

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:2

6.拓扑分子极性表面积20.2

7.重原子数量:7

8.表面电荷:0

9.复杂度:46.1

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

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1.化学性质:苯酚有弱酸性(25℃,Ka=1.3×10-10),与碱作用生成盐。其大多数盐类是水溶性的,能被碳酸(Ka=4.3×10-7)所游离,利用此特性可以区分酚类和羧酸,工业上用来从复杂的煤焦油中分离苯酚。苯酚与氯化铁的水溶液或醇溶液作用。呈现蓝色或紫蓝色。大多数酚类在浓硫酸中加入亚硝酸钾都发生利伯曼(Liebermann)显色反应。苯酚容易发生醚化或酯化反应,可以制得乙酸苯酯(C6H5OOCCH3)、磷酸三苯酯[(C6H5)3PO4]、水杨酸苯酯(C6H5OOC6H5OH)、苯甲醚(C6H5OCH3)、二苯醚(C6H5OC6H5)等。苯酚容易氧化,生成多羟基衍生物、联苯和二苯醚衍生物、醌类、草酸及树脂状物质。苯酚与锌一起蒸馏得到苯,催化加氢生成环己醇。苯酚容易发生亲电取代反应。例如与溴水反应立即生成2,4,6-三溴苯酚,要得到一溴取代物必须用特殊的方法。与稀硝酸在常温即可发生硝化反应,生成邻硝基酚和对硝基酚的混合物。与浓硫酸在常温即可发生磺化反应,主要生成邻羟基苯磺酸,若在100℃下进行磺化,则主要产物为对羟基苯磺酸。苯酚也容易与醇或烯烃发生烷基化反应。与重氮盐发生偶合反应得到偶氮染料。苯酚最主要的反应是与羰基化合物进行缩合,与甲醛水溶液反应生成酚醛树脂,与苯二甲酸酐反应生成酚酞。酚钠与二氧化碳反应生成水杨酸。

2.苯酚属高毒类,对皮肤和黏膜有强烈的腐蚀性,又能经皮肤和黏膜吸收而造成中毒,开始出现刺激,局部麻醉,进而变为溃疡。低浓度能使蛋白质变性,高浓度能使蛋白质沉淀,故对各种细胞有直接损害。而且苯酚在体内分离后可造成肾脏损伤,从而引起继发性死亡。误服苯酚时强烈地刺激胃,引起腹部剧痛。与之接触之组织受到明显腐蚀。长期吸入苯酚蒸气时,可患苯酚虚脱症,开始感到头痛、咳嗽、倦怠、虚弱、食欲减退,后期出现不断咳嗽、皮肤痛痒、肾区有压迫感、胸部有沉重感、严重失眠、皮肤苍白、蛋白尿,最后因慢性肾炎而死亡。人口服苯酚的致死量约2~15g,纯苯酚的毒性更大。TJ 36-79规定车间空气中最高容许浓度为5mg/m3。

3.稳定性[27]  稳定

4.禁配物[28]  强氧化剂、强酸、强碱

5.避免接触的条件[29]  光照

6.聚合危害[30]  不聚合

贮存方法

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储存注意事项[31] 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不超过35℃,相对湿度不超过80%。包装密封。应与氧化剂、酸类、碱类、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。

 

合成方法

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1.磺化碱熔法:苯酚老的工业生产方法是磺化碱熔法,用浓硫酸或三氧化硫作为磺化剂,使苯进行气相磺化而转化为苯磺酸,然后用亚硫酸钠中和,再使苯磺酸钠与熔融状态的烧碱作用生成苯酚钠及溶解于水的Na2SO3,结晶使其分离,经浸渍分离后的苯酚钠溶液用二氧化硫或稀硫酸酸化而制得粗品,经减压蒸馏而得成品。

2.异丙苯法:从裂化气中分离出来的丙烯在三氯化铝催化剂存在下,于80~90℃常压和苯进行烃化反应,经蒸馏分离得到异丙苯,将异丙苯用空气在100~120℃和300~400 kPa压力下直接氧化成过氧化氢异丙苯,氧化液浓缩到80%左右,过氧化氢异丙苯用硫酸在60℃常压下裂解为苯酚和丙酮,最后经精制分别得丙酮和苯酚。
该方法成本低廉,且三废较少,原料来自石油气中丙烯和石油苯,同时可得到苯酚和丙酮,这两个产品都是用途很广的化工原料。中间产品过氧化氢异丙苯可以分离出来作为橡胶工业用引发剂,中间体异丙苯可以作为生产除草剂异丙隆的中间体对异丙基苯胺的原料。该方法适用于大型化连续化生产,目前世界上苯酚的生产大都采用该方法。

3.氯苯水解法:氯苯在高温高压下与苛性钠水溶液进行催化水解,生成苯钠,再用酸中和得到苯酚。

4.粗酚精制法:由煤焦油粗酚精制而得。

5.拉西法:苯在固体钼催化剂存在下,高温下进行氯氧化反应,生成氯苯和水,氯苯进行催化水解,得到苯酚和氯化氢,氯化氢循环使用。

6.将工业品苯酚连续蒸馏两次,每次均收集178~182℃馏分,即得试剂苯酚。

7.将工业品苯酚加到1.2%~1.6%的氢氧化钠溶液中,进行水蒸气蒸馏至非酸性物质全部蒸出,剩余液冷却后,加入28%的硫酸溶液酸化。在分出的苯酚层内加入硫酸钙干燥脱水,减压蒸馏,收集的馏分在其熔融态下分步结晶数次,即得成品。

8.蒸馏、脱水 酸化产生的酸性粗苯酚用碳酸钠中和,控制微碱性。经过澄清分层,将微碱性粗苯酚连续打入脱水塔中进行真空脱水,真空度为66.5KPa以上。塔顶温度80℃左右,塔底温度140~150℃。将80%左右的粗苯酚浓缩到90%左右。蒸馏 将浓缩好的90%粗苯酚8700L打入蒸馏锅内,进行真空蒸馏。前分离(出酚水、液酚阶段)用蒸汽加热,锅内温度从100℃上升到125℃,塔顶温度前期控制在50~60℃,后期为80~90℃,冷凝器出口温度为20~30℃,锅内真空度从85.1kPa上升到90.1-93.1kPa,将酚水、液酚流入前馏分受槽。根据锅内温度和真空等情况,取样测定凝固点达39.8℃以上时,馏出物切换至成品槽。出成品阶段 加热蒸汽压力逐渐上升到约0.8MPa,锅内温度和塔顶温度逐步升高,锅内真空逐步下降,出口温度为50~55℃。出成品后期流量很小,塔顶温度下降到100~110℃,锅内真空上升至90.4~93.1kPa,可以认为成品出净,即可进行后分离。后分离出酚水 开直接蒸汽将残渣中苯酚用水蒸气带出锅外,真空保持79.8kPa左右。1h以后,停止出酚水,加水400~500L,然后放残渣。

用途

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1.是重要有机合成原料,用于制酚醛树脂、双酚A、酚酞、苦味酸、水杨酸、烷基苯酚等化学品,还可用作溶剂。广泛用于制造酚醛树脂、环氧树脂、锦纶纤维、增塑剂、显影剂、防腐剂、杀虫剂、杀菌剂、染料、医药、香料和炸药等。

2.用于油田工业,也是重要的有机化工原料,用它可制取酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、水杨酸、苦味酸、五氯酚、酚酞、犖乙酰乙氧基苯胺等化工产品及中间体,在化工原料、烷基酚、合成纤维、塑料、合成橡胶、医药、农药、香料、染料、涂料和炼油等工业中有广泛的应用。

3.用作分析试剂,如作液相色谱的溶剂和有机改性剂、光度法测定氨、薄层法测定碳水化合物的试剂。还用作防腐剂、消毒剂,并用于有机合成。

4.广泛应用于塑料、染料、医药、合成橡胶、香料、涂料、炼油、合成纤维等工业中。

5.用作氟硼酸盐镀锡及锡合金的抗氧化剂,也用作其他电镀添加剂。

6.用于生产酚醛树脂、双酚A、己内酰胺、苯胺、烷基酚等。在石油炼制工业中用作润滑油精致的选择性抽提溶剂,也用于塑料和医药工业。[32]

安全信息

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危险运输编码:UN 2821 6.1/PG 2

危险品标志: 易燃有毒腐蚀

安全标识:S26 S28 S45 S24/25 S36/S37/S39

危险标识:R34 R68 R23/24/25 R48/20/21/22

表征图谱

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  1. 苯酚质谱(MS)
    苯酚质谱(MS)
  2. 苯酚核磁图(13CNMR)
    苯酚核磁图(<sup>13</sup>CNMR)
  3. 苯酚核磁图(1HNMR)
    苯酚核磁图(<sup>1</sup>HNMR)
  4. 苯酚红外图谱(IR1)
    苯酚红外图谱(IR1)
  5. 苯酚红外图谱(IR2)
    苯酚红外图谱(IR2)
  6. 苯酚红外图谱(IR3)
    苯酚红外图谱(IR3)
  7. 苯酚Raman光谱
    苯酚Raman光谱