甲基叔丁基醚
![本页使用了标题或全文手工转换](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Zh_conversion_icon_m.svg/35px-Zh_conversion_icon_m.svg.png)
![]() | 此条目可能包含原创研究。 (2021年11月16日) |
甲基三级丁基醚 | |||
---|---|---|---|
| |||
IUPAC名 2-methoxy-2-methylpropane 2-甲氧基-2-甲基丙烷 | |||
别名 | Methyl tert-butyl ether 甲基叔丁基醚 tert-butyl methyl ether 叔丁基甲基醚 | ||
缩写 | MTBE | ||
识别 | |||
CAS号 | 1634-04-4 ![]() | ||
SMILES |
| ||
性质 | |||
化学式 | C5H12O | ||
摩尔质量 | 88.15 g·mol⁻¹ | ||
密度 | 0.7404 g/cm³ | ||
熔点 | -109 °C(164 K) | ||
沸点 | 55.2 °C(328 K) | ||
危险性 | |||
NFPA 704 | |||
闪点 | −10 °C | ||
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
甲基三级丁基醚(英语:methyl tert-butyl ether,缩写为MTBE),是一种无色透明、粘度低的可挥发性液体,有特殊气味,含氧量为18.2%的醚。它的蒸汽比空气重,可沿地面扩散,与强氧化剂共存时可燃烧。
甲基叔丁基醚的主要用途是有机溶剂,也可以作为汽油添加剂,使其更抗爆。[1][2]
毒性
[编辑]MTBE有一定的毒性。20世纪80年代末开始研究其毒性。研究发现,它易于与水融合,可渗入土壤,破坏地下水质,认为它是可能的污染物。[来源请求]
MTBE主要经呼吸道吸收,也可以经皮肤和消化道吸收,动物在高浓度MTBE中可致癌。对小鼠的麻醉浓度为1.0mM,致死浓度为1.6mM。对人体的影响主要表现在刺激上呼吸道、眼睛粘膜,长期接触可使皮肤干燥。[来源请求]
美国EPA推荐饮用水中MTBE的质量浓度为5.2~10.3μg/L。
合成
[编辑]MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料,借助酸性催化剂合成,其中催化剂在工业上用得最多的是树脂催化剂。其中异丁烯的来源不同而形成不同合成路线。[来源请求]
异丁烯来源:
合成MTBE的催化剂:
反应方程式
[编辑]MTBE的反应是选择性加成反应,烯烃中的叔碳原子在酸性催化剂的存在下形成正碳离子,再与醇结合形成醚。反应是可逆放热反应。
主反应:
- CH₃OH+(CH₃)₂=CH₂ CH₃OC(CH₃)₃
副反应:
- ==
- =[可疑]
合成工艺
[编辑]物理性质
[编辑]- 20℃密度:740.6kg·m⁻³
- 临界温度:223.9℃
- 比热容:2.135℃
- 蒸发热:30.10J·g⁻¹·K⁻¹
- 燃烧热:38.21kJ·g⁻¹
- 雷德蒸汽压:0.55bar
- 临界压力(KPC):223.9
- 折光指数(20℃):1.3689
- 着火点:480℃
- 空气中爆炸极限(体积百分比):上限1.65;下限8.4
- 研究法辛烷值:117
- 马达法辛烷值:101
- 水的MTBE溶度(20℃,g/100g):1.5
- MTBE的水溶度(20℃,g/100g):4.3
用途
[编辑]汽油添加剂
[编辑]20世纪70年代开始注意到MTBE可提高汽油的辛烷值,而且化学性质稳定。添加MTBE的汽油还能改善汽车的行车性能,降低排气中一氧化碳含量。而且燃烧效率高,可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基铅作为抗爆剂,生产无铅汽油。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。
MTBE也是制取聚合级异丁烯的重要原料。还用于生产甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。
1973年意大利开发了世界上第一套MTBE工业装置。1990年美国制定的空气清洁法修正案(CAA-1990)要求新配方汽油添加含氧化合物(如MTBE),以减少汽车污染。中国从二十世纪70年代末和80年代初开始研究MTBE技术。1983年齐鲁石化公司橡胶厂建成了中国第一套MTBE工业试验装置,1986年吉化公司建成了中国第一套万吨级MTBE工业装置。1999年,中国启动了“全国空气净化工程——清洁汽车行动”,开始鼓励使用含有MTBE的汽油。
由于发现了MTBE对人体的影响,1996年美国Santa Monica市部分地区由于饮用水中MTBE含量抬高,使得这些地区50%的供水系统关闭,这是首次引起公众关注的MTBE污染事件。1999年,美国加利福尼亚州空气资源委员会规定从2002年12月31日起,禁止加州新配方汽油中使用MTBE。现已推迟一年到2003年12月31日。纽约州也签署法案,规定从2004年1月起禁止使用MTBE,2010年全面禁用MTBE。[来源请求]
禁用MTBE后,许多厂家开始研究乙醇汽油、烷基化油、改产异辛烷、聚异丁烯添加剂等替代产品。
但是迄今为止,欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的意向,在一定时期内,MTBE仍将继续成为清洁汽油的主要组分。
有机溶剂
[编辑]叔丁基能防止生成易爆的过氧化醚,MTBE在工业用作二乙醚的安全替代品;在实验室也用作有机溶剂。[3][4][5]MTBE是弱路易斯碱,无法用于制备格氏试剂;而且在强酸中不稳定;MTBE会与溴剧烈反应。[6]
MTBE能与水(52.6℃;96.5% MTBE)[7]和甲醇(51.3℃;68.6% MTBE)[8]共沸。
相关链接
[编辑]- 钱伯章:汽油禁用MTBE的预测分析
- 化工产品最新实用资料:MTBE (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 美国MTBE生产厂家产能情况 (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- http://www.guidechem.com/dictionary/1634-04-4.html (页面存档备份,存于互联网档案馆)
参考文献
[编辑]- ^ Methyl tertiary butyl ether prices, markets & analysis. ICIS Explore. [2020-06-28]. (原始内容存档于2021-11-16) (美国英语).
- ^ Oxygenates. www.api.org. [2020-06-28]. (原始内容存档于2021-11-16) (英语).
- ^ Matyash, V.; Liebisch, G.; Kurzchalia, T. V.; Shevchenko, A.; Schwudke, D. Lipid extraction by methyl-tert-butyl ether for high-throughput lipidomics. The Journal of Lipid Research. 2008, 49 (5): 1137–1146. PMC 2311442
. PMID 18281723. doi:10.1194/jlr.D700041-JLR200.
- ^ Vopička, Ondřej; Pilnáček, Kryštof; Číhal, Petr; Friess, Karel. Sorption of methanol, dimethyl carbonate, methyl acetate, and acetone vapors in CTA and PTMSP: General findings from the GAB Analysis. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2016-03-01, 54 (5): 561–569. Bibcode:2016JPoSB..54..561V. ISSN 1099-0488. doi:10.1002/polb.23945 (英语).
- ^ Vopička, Ondřej; Radotínský, Daniel; Friess, Karel. Sorption of vapour mixtures of methanol and dimethyl carbonate in PTMSP: Cooperative and competitive sorption in one system. European Polymer Journal. 2016-02-01, 75: 243–250. doi:10.1016/j.eurpolymj.2015.12.015.
- ^ Interaction between bromine and tert-butyl methyl ether. UK Chemical Reaction Hazards Forum. [13 May 2010]. (原始内容存档于13 March 2011).
- ^ Zeon Corporation 互联网档案馆的存档,存档日期2011-07-22.
- ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90th edition
|