2-丁酮 2-Butanone

編號系統

CAS號：78-93-3

MDL號：MFCD00011648

EINECS號：201-159-0

RTECS號：EL6475000

BRN號：741880

PubChem號：24872423

物性數據

1.性狀：無色液體，有似丙酮的氣味。^[1]

2.熔點（℃）：-85.9^[2]

3.沸點（℃）：79.6^[3]

4.相對密度（水=1）：0.81^[4]

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.42^[5]

6.飽和蒸氣壓（kPa）：10.5（20℃）^[6]

7.燃燒熱（kJ/mol）：-2261.7^[7]

8.臨界溫度（℃）：262.5^[8]

9.臨界壓力（MPa）：4.15^[9]

10.辛醇/水分配系數：0.29^[10]

11.閃點（℃）：-9（CC）^[11]

12.引燃溫度（℃）：404^[12]

13.爆炸上限（%）：11.5^[13]

14.爆炸下限（%）：1.8^[14]

15.溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯，可混溶于油類。^[15]

16.相對密度（g/mL,20/4oC）：0.8049

17.相對密度（g/mL,25/4oC）：0.7997

18.折射率（n20oC）：1.3788

19.折射率（n25oC）：1.3764

20.黏度（mPa·s,25oC）：0.423

21.黏度（mPa·s,30oC）：0.365

22.閃點（oC,閉口）：-7.2

23.閃點（oC,開口）：1.67

24.燃點（oC）：516

25.蒸發熱（J/mol,b.p.）：23.3

26.熔化熱（KJ/mol）：8.4

27.生成熱（KJ/mol）：279.2

28.比熱容（KJ/(kg·K),定壓）：2.297

29.電導率（S/m）：3.6×10^-9

30.體膨脹系數（K^-1,0~80oC）：0.00142

31.體膨脹系數（K^-1,0~30oC）：0.00129

32.臨界密度（g/mL）：0.270

33.臨界體積（cm³·mol^-1）：267

34.臨界壓縮因子：0.252

35.偏心因子：0.324

36.Lennard-Jones參數（A）：14.49

37.Lennard-Jones參數（K）：145.9

38.溶度參數(J·cm^-3)^0.5：18.796

39.van der Waals面積（cm²·mol^-1）：7.910×10⁹

40.van der Waals體積（cm³·mol^-1）：49.270

41.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-2478.6

42.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1) ：-238.7

43.氣相標準熵(J·mol^-1·K^-1) ：339.47

44.氣相標準生成自由能( kJ·mol^-1)：-146.6

45.氣相標準熱熔(J·mol^-1·K^-1)：103.26

46.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol^-1)：-2444.1

47.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol^-1)：-273.3

48.液相標準熵(J·mol^-1·K^-1) ：239.0

49.液相標準生成自由能( kJ·mol^-1)：-151.4

50.液相標準熱熔(J·mol^-1·K^-1)：158.9

毒理學數據

1.急性毒性^[16]

LD50：2737mg/kg（大鼠經口）；6480mg/kg（兔經皮）

LC50：23500mg/m³（大鼠吸入，8h）

2.刺激性^[17]

家兔經皮：13780μg（24h），輕度刺激（開放性刺激試驗）

家兔經眼：80mg，引起刺激。

3.亞急性與慢性毒性^[18]  大鼠暴露于5000ppm，每天6h，每周5d，共90d。引起雄性大鼠肝重增加，腦和脾重量下降，血液生化指標輕度變化；雄性大鼠僅輕度肝重增加。

4.致突變性^[19]  性染色體缺失和不分離：釀酒酵母菌33800ppm。

5.致畸性^[20]  大鼠孕后6~15d吸入最低中毒劑量（TCLo）3000ppm/7h，致顱面部（包括鼻、舌）、泌尿生殖系統發育畸形。大鼠孕后6~10d吸入最低中毒劑量（TCLo）2900mg/m³，致顱面部（包括鼻、舌）、肌肉骨骼系統、胃腸道發育畸形。

6.其他^[21]  大鼠吸入最低中毒濃度（TCLo）：3000ppm（7h）（孕6~15d），致顱面部（包括鼻、舌）發育異常，致泌尿生殖系統發育異常，致凝血異常。

TCLo：100ppm（人吸入，5min）

生態學數據

1.生態毒性^[22]

LC50：1690~5640mg/L（96h）（藍鰓太陽魚）；3200mg/L（96h）（黑頭呆魚，pH值7.5）；1950mg/L（24h）（鹵蟲）；＜520mg/L（48h）（水蚤，pH值8）；918~3349mg/L（48h）（水蚤，pH值7.21）

IC50：110~4300mg/L（72h）（藻類）

2.生物降解性^[23]

好氧生物降解（h）：24~168

厭氧生物降解（h）：96~672

3.非生物降解性^[24]

水中光氧化半衰期（h）：1.80×10⁴~7.10×10⁵

空氣中光氧化半衰期（h）：64.2~642

一級水解半衰期（h）：＞50a

分子結構數據

1、摩爾折射率：20.60

2、摩爾體積（cm³/mol）：91.6

3、等張比容（90.2K）：196.3

4、表面張力（dyne/cm）：21.0

5、極化率（10^-24cm³）：8.17

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:1

4.可旋轉化學鍵數量:1

5.互變異構體數量:3

6.拓撲分子極性表面積17.1

7.重原子數量:5

8.表面電荷:0

9.復雜度:38.9

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.化學性質：丁酮由于具有羰基及與羰基相鄰接的活潑氫，因此容易發生各種反應。與鹽酸或氫氧化鈉一起加熱發生縮合，生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基-3-庚烯-5-酮。長時間受日光照射時，生成乙烷、乙酸、縮合產物等。用硝酸氧化時生成聯乙酰。用鉻酸等強氧化劑氧化時生成乙酸。丁酮對熱比較穩定，500℃以上熱裂生成烯酮或甲基烯酮。與脂肪族或芳香族醛發生縮合時，生成高分子量的酮、環狀化合物、縮酮以及樹脂等。例如與甲醛在氫氧化鈉存在下縮合，首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮，接著脫水生成甲基異丙烯基酮。該化合物受日光或紫外光照射時發生樹脂化。與苯酚縮合生成2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷。與脂肪族酯在堿性催化劑存在下反應，生成β-二酮。在酸性催化劑存在下與酸酐作用發生酰化反應，生成β-二酮。與氰化氫反應生成氰醇。與氨反應生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氫原子容易被鹵素取代生成各種鹵代酮，例如與氯作用生成3-氯-2-丁酮。與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色的2,4-二硝基苯腙(m.p. 115℃)。

2.穩定性^[25]  穩定

3.禁配物^[26]  強氧化劑、堿類、強還原劑

4.聚合危害^[27]  不聚合

貯存方法

儲存注意事項^[28] 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃。保持容器密封。應與氧化劑、還原劑、堿類分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

合成方法

有氣相和液相脫氫兩種方法。
(1)氣相脫氫用鋅銅合金或氧化鋅作催化劑，溫度400～500℃，常壓；液相脫氫用蘭尼鎳或亞鉻酸銅作催化劑，溫度150℃。液相脫氫反應溫度及能耗較低，產率較高，催化劑壽命長，分離工藝簡單。
(2)丁烷液相氧化法
丁烷液相氧化的主產品是乙酸，同時副產丁酮(約占乙酸產量的16％)。反應溫度150～225℃，壓力4.0～8.0MPa。例如美國聯合碳化物公司，1976年用此法生產了22.6萬噸乙酸，得到3.6萬噸的副產丁酮。目前在美國約20％的丁酮是用此法生產的。
目前正在研究、發展的方法有丁烯液相氧化法、異丁苯法等。
(3)丁烯液相氧化法
此法稱為互克爾法(Wacker法)。以氯化鈀/氯化銅溶液為催化劑，在90～120℃、1.0～2.0MPa條件下進行反應。

丁烯轉化率約95%，丁酮收率約88%，得到的反應液通過蒸餾等方法提純而得到成品。此法工藝過程簡單，但設備腐蝕嚴重，需用重金屬作催化劑。此法尚未應用于大規模生產。
(4)異丁苯法
正丁烯和苯經烴化生成異丁苯，異丁苯氧化生成過氧化氫異丁苯，最后用酸分解得到丁酮和苯酚。
苯烴化以三氯化鋁為催化劑，反應溫度50～70℃，得異丁基苯；

異丁基苯于110～130℃、0.1～0.49MPa壓力下，液相氧化生成異丁基苯過氧化氫；

然后在酸催化劑存在下分解，于20～60℃提濃氧化液，生成丁酮和苯酚，最后分離精制而得成品。

此法特點是工藝設備腐蝕較輕，反應條件溫和，有利于工業化。丁酮是干餾木材的蒸出液（木醇油）的重要組分。工業上從仲丁醇、丁烷等制取。

1.硫酸間接水合法　含丁醇的混合C4餾分與硫酸接觸生成酸式硫酸酯和中式硫酸酯，然后用水稀釋，水解生成仲丁醇水溶液，再經脫水、提濃得仲丁醇。純仲丁醇經鎳或氧化鋅催化脫氫后，得成品。

2.正丁烯直接水合法　此法分兩種，一種以樹脂為催化劑，另一種以雜多酸為催化劑。

3.仲丁醇脫氫法　此工藝分氣相法與液相法，大部分采用氣相法脫氫工藝。即仲丁醇在脫氫催化劑作用下經脫氫制得丁酮。

4.乙烯氣相氧化法。

5.異丁苯法 正丁烯和苯經烴化生成異丁苯，異丁苯氧化生成過氧化氫異丁苯，最后用酸分解得到丁酮和苯酚。此法特點是：工藝設備腐蝕較輕，反應條件溫和，有利于工業化。

6.含丁醇的混合C4餾分與硫酸反應，然后用水稀釋，水解生成仲丁醇水溶液，再經脫水、提純得仲丁醇。純仲丁醇經鎳或氧化鋅催化脫氫后，得成品。或者利用正丁烯直接水合法。

7.以工業品丁酮為原料，加入少量無水碳酸鈉，攪動，加熱回流，過濾后蒸餾。選擇不同塔板的精餾塔和回流比，可得到不同含量的純品丁酮。

8.主要采用酯化法。以含丁烯的混合C 4 餾分為原料,與硫酸進行酯化反應,生成酸性硫酸酯和中性硫酸酯,然后用水稀釋,水解生成仲丁醇水溶液,再經脫水、提濃得仲丁醇,最后經催化脫氧后,得成品反應如下:

C 4H8+H2S O 4→ 4C 3H9HS O 4→ OC 3H9OH+H2S O 4
C 4H9OH -H2→ CH3C O C 2H5

用途

1.丁酮主要用作溶劑，如用于潤滑油脫蠟、涂料工業及多種樹脂溶劑、植物油的萃取過程及精制過程的共沸精餾，其優點是溶解性強，揮發性比丙酮低，屬中沸點酮類溶劑。

2.丁酮還是制備醫藥、染料、洗滌劑、香料、抗氧化劑以及某些催化劑的是中間體，合成抗脫皮劑甲基乙基酮肟、聚合催化劑甲基乙基酮過氧化物、阻蝕劑甲基戊炔醇等，在電子工業中用作集成電路光刻后的顯影劑。

3.用作洗滌劑、潤滑油脫蠟劑、硫化促進劑和反應中間體等。

4.用于有機合成。用作色譜分析標準物質、溶劑。

5.用于電子工業，常用作清洗去油劑。

6.除了廣泛用于煉油、涂料、助劑、膠黏劑、染料、醫藥及電子元件清洗等方面外，主要用于硝酸纖維素、乙烯基樹脂、丙烯酸樹脂和其他合成樹脂的溶劑。其優點是溶解性強，揮發性比丙酮低。在植物油的萃取、精制過程的共沸精餾以及制備香料、抗氧化劑等方面也有應用。

7.是有機合成原料,可作溶劑。在煉油工業中作潤滑油的脫蠟劑,同時用于醫藥、涂料、染料、洗滌劑、香料和電子等工業。液體油墨的溶劑。化妝品中用于指甲油的制造,作為低沸點溶劑,能降低指甲油的黏度，有快干性。

8.用作溶劑、脫蠟劑，也用于有機合成，及作為合成香料和醫藥的原料。^[29]

安全信息

危險運輸編碼：UN 1193 3/PG 2

危險品標志：易燃 有毒 刺激

安全標識：S9 S12 S16 S25 S33 S45

危險標識：R11 R36 R37 R66 R67 R23/24/25 R39/23/24/25

文獻

[1~29]參考書：危險化學品安全技術全書.第一卷/張海峰主編.—2版.北京；化學工業出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

備注

暫無

表征圖譜