化學(xué)性質(zhì)
中文名稱：四氫呋喃
中文別名：1.4-環(huán)氧丁烷；四甲撐氧；氧雜環(huán)戊烷；一氧五環(huán)
英文名稱：Tetrahydrofuran；oxolane
國(guó)際化合物標(biāo)識(shí)：InChI=1S/C4H8O/c1-2-4-5-3-1/h1-4H2
編號(hào)信息
CAS編號(hào)：109-99-9
PubChem編號(hào)：8028
歐盟（EC）編號(hào)：203-726-8
NSC編號(hào)：57858
ICSC編號(hào)：0578
RTECS編號(hào)：LU5950000
UN編號(hào)：2056
UNII編號(hào)：3N8FZZ6PY4
DSSTox substance編號(hào)：DTXSID1021328
物化性質(zhì)
1.性狀：無色易揮發(fā)液體，有類似乙醚的氣味
2.pH值：5（20%水溶液）
3.熔點(diǎn)（℃）：-108.5
4.沸點(diǎn)（℃）：66
5.相對(duì)密度（水=1）：0.89
6.相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：2.5
7.飽和蒸氣壓（kPa）：19.3（20℃）
8.燃燒熱（kJ/mol）：-2515.2
9.臨界溫度（℃）：268
10.臨界壓力（MPa）：5.19
11.辛醇/水分配系數(shù)：0.46
12.閃點(diǎn)（℃）：-14℃（閉杯）；-20℃（開杯）
13.引燃溫度（℃）：321
14.爆炸上限（%）：11.8
15.爆炸下限（%）：1.8
16.溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多數(shù)有機(jī)溶劑。
17.折射率（n，20oC）：1.4050
18.折射率（n，25oC）：1.4040
19.黏度（mPa·s，0oC）：0.66
20.黏度（mPa·s，20oC）：0.55
21.黏度（mPa·s，30oC）：0.47
22.黏度（mPa·s，40oC）：0.42
23.蒸發(fā)熱（kJ/kg,66oC）：410
24.比熱容（kJ/(kg·K)，20oC，定壓，液體）：1.96
25.比熱容（kJ/(kg·K)，60oC，定壓，氣體）：1.55
26.臨界密度（g·cm-3）：0.322
27.臨界體積（cm3·mol-1）：224
28.臨界壓縮因子：0.259
29.偏心因子：0.226
30.溶度參數(shù)（(J·cm-3)0.5）：19.129
31.van der Waals面積（cm2·mol-1）：6.000×109
32.van der Waals體積（cm3·mol-1）：44.620
33.氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（焓）（kJ·mol-1）：-2533.16
34.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成熱（焓）（kJ·mol-1） ：-184.18
35.氣相標(biāo)準(zhǔn)熵（J·mol-1·K-1）：302.41
36.氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能（kJ·mol-1）：-81.1
37.氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔（J·mol-1·K-1）：76.25
38.液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱（焓）（kJ·mol-1）：-2501.07
39.液相標(biāo)準(zhǔn)生成熱（焓）（kJ·mol-1）：-216.27
40.液相標(biāo)準(zhǔn)熵（J·mol-1·K-1）：203.9
41.液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能（kJ·mol-1）：-83.93
42.液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔（J·mol-1·K-1）：123.9
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、摩爾折射率：20.05
2、摩爾體積（cm3/mol）：79.7
3、等張比容（90.2K）：184.7
4、表面張力（dyne/cm）：28.8
5、極化率（10-24 cm3）：7.94
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1.疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：無
2.氫鍵供體數(shù)量：0
3.氫鍵受體數(shù)量：1
4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0
5.互變異構(gòu)體數(shù)量：無
6.拓?fù)浞肿訕O性表面積：9.2
7.重原子數(shù)量：5
8.表面電荷：0
9.復(fù)雜度：22.8
10.同位素原子數(shù)量：0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15.共價(jià)鍵單元數(shù)量：1
安全信息
毒理學(xué)概述
大鼠經(jīng)口LD50：1650mg/kg；吸入LC50：21000ppm/3H。小鼠吸入LCLO：24000mg/m3/2H，低毒。該品對(duì)皮膚和粘膜有刺激作用。高濃度有麻醉作用，麻醉濃度與致死濃度相差不多。高劑量時(shí)尚有肝臟毒性。大鼠吸入590mg/m3，歷3小時(shí)，眼瞼及鼻粘膜發(fā)紅，吸入>147750/m3，出現(xiàn)角膜水腫和混濁、溜延、流涕和鼻出血。大鼠、豚鼠、兔及貓?jiān)?0mg/L濃度下3小時(shí)，部分動(dòng)物側(cè)倒；100mg/L下出現(xiàn)深度麻醉，部分動(dòng)物在暴露1~4.5小時(shí)后死亡；200mg/L下1小時(shí)即出現(xiàn)麻醉，如長(zhǎng)時(shí)間作用，可引起死亡。大鼠吸入濃度>14000mg/m3，出現(xiàn)睡眠，強(qiáng)直，進(jìn)入深昏迷，抽搐，并有癲癇樣腦電波。對(duì)麻醉作用，動(dòng)物反復(fù)吸入后可出現(xiàn)耐受性。動(dòng)物一次接觸高劑量或反復(fù)接觸，可出現(xiàn)肝脂肪浸潤(rùn)及細(xì)胞溶解。經(jīng)口染毒，可引起胃出血和潰瘍。20%水溶液直接涂于兔皮膚可引起中度皮膚刺激。50%水溶液可引起嚴(yán)重的腐蝕性損害，20%水溶液用于兔眼可引起嚴(yán)重的角膜炎。THF接觸空氣時(shí)形成爆炸過氧化物，可增加THF的刺激作用。國(guó)外報(bào)道引起人麻醉的濃度為73800mg/m3，人的嗅覺閾為88.5mg/m3。
健康危害
高濃度吸入后可出現(xiàn)頭暈、頭痛、胸悶、胸痛、咳嗽、乏力、胃痛、口干、惡心、嘔吐等癥狀，可伴有眼刺激癥狀。部分患者可發(fā)生肝功能障礙。尿中THF濃度與環(huán)境中的THF濃度相關(guān)，還會(huì)流鼻血，可引起胃出血和潰瘍；高劑量或反復(fù)接觸，可出現(xiàn)肝脂肪浸潤(rùn)及細(xì)胞溶解。 20%水溶液直接涂于人皮膚可引起中度皮膚刺激，50% 水溶液可引起嚴(yán)重的腐蝕性損害。20%水溶液用于人眼可引起嚴(yán)重的眼角膜損壞：長(zhǎng)期接觸會(huì)導(dǎo)致失去性功能、生育能力或腎疾病。
燃爆危險(xiǎn)
該品極度易燃，具刺激性。
危險(xiǎn)特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇高熱、明火及強(qiáng)氧化劑易引起燃燒。接觸空氣或在光照條件下可生成具有潛在爆炸危險(xiǎn)性的過氧化物。與酸類接觸能發(fā)生反應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。
有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳
風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語
R11：Highly flammable. 高度易燃。
R19：May form explosive peroxides. 可能生成爆炸性過氧化物。
R36/37：Irritating to eyes and respiratory system. 刺激眼睛和呼吸系統(tǒng)。
使用注意事項(xiàng)
呼吸系統(tǒng)防護(hù)：可能接觸其蒸氣時(shí)，應(yīng)該佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。必要時(shí)，建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可戴安全防護(hù)眼鏡。
身體防護(hù)：穿防靜電工作服。v
手防護(hù)：戴防苯耐油手套。
其它：工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。工作畢，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。
應(yīng)急處置
皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入：飲足量溫水，催吐，就醫(yī)。
滅火方法：噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場(chǎng)移至空曠處。處在火場(chǎng)中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，必須馬上撤離。
滅火劑：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。
小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。
大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。噴霧狀水冷卻和稀釋蒸汽、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員、把泄漏物稀釋成不燃物。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。
注意事項(xiàng)
操作注意事項(xiàng)：密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴安全防護(hù)眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑、酸類、堿類接觸。灌裝時(shí)應(yīng)控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：通常商品加有阻聚劑。儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過30℃。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿類等分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
法規(guī)信息
職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：TWA 590mg/m3；STEL 640mg/m3。
化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例 (1987年2月17日國(guó)務(wù)院發(fā)布)，化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則 (化勞發(fā)[1992] 677號(hào))，工作場(chǎng)所安全使用化學(xué)品規(guī)定 ([1996]勞部發(fā)423號(hào))等法規(guī)，針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的安全使用、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定；常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志 (GB 13690-92)將該物質(zhì)劃為第3.1 類低閃點(diǎn)易燃液體；車間空氣中四氫呋南衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) (GB 16231-1996)，規(guī)定了車間空氣中該物質(zhì)的最高容許濃度及檢測(cè)方法，但是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委于2017年3月下文將這項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
合成方法
工業(yè)生產(chǎn)最早以糖醛為原料，將糖醛與蒸氣的混合物通入填充鋅-鉻-錳金屬氧化物（或鈀）催化劑的反應(yīng)器，于400-420℃脫去羰基而成呋喃；然后以骨架鎳為催化劑，于80-120℃呋喃加氫制得四氫呋喃。該法生產(chǎn)1噸四氫呋喃，約需消耗3噸多糖醛。后來發(fā)展的生產(chǎn)方法有許多種，工業(yè)化的方法有1,4-丁二醇催化脫水環(huán)合法，因?yàn)?,4-丁二醇是由乙炔和甲醛制得的，此法稱雷由法（Reppe法）；利用氯丁橡膠單體氯丁二烯的副產(chǎn)物1,4-二氯丁烯生產(chǎn)四氫呋喃，稱為二氯丁烯法；發(fā)展了以順酐為原料的催化加氫法。四氫呋喃的生產(chǎn)工藝有以下5種：
糠醛法
由糠醛脫羰基生成呋喃，再加氫而得。這是工業(yè)上最早生產(chǎn)四氫呋喃的方法之一?？啡┲饕捎衩仔镜绒r(nóng)副產(chǎn)品水解制造。該法污染嚴(yán)重，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，已逐步被淘汰。
順酐催化加氫法
順酐和氫氣從底部進(jìn)入內(nèi)裝鎳催化劑的反應(yīng)器，產(chǎn)物中四氫呋喃與γ-丁內(nèi)酯比例可通過調(diào)整操作參數(shù)加以控制。反應(yīng)產(chǎn)物與原料氫氣冷卻至50℃左右進(jìn)入洗滌塔底部，使未反應(yīng)的氫氣及氣態(tài)與液態(tài)產(chǎn)物分離，未反應(yīng)的氫氣及氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)洗滌后循環(huán)到反應(yīng)器，液態(tài)產(chǎn)物經(jīng)蒸餾而得四氫呋喃產(chǎn)品。該工藝可在0～(5∶1)范圍內(nèi)任意調(diào)整γ-丁內(nèi)酯與四氫呋喃的比例，順酐的單程轉(zhuǎn)化率達(dá)100%，四氫呋喃選擇性為85%～95%，產(chǎn)品含量達(dá)99.97%。該工藝具有催化劑性能好、流程簡(jiǎn)單、投資少等特點(diǎn)。
1,4-丁二醇脫水環(huán)化法
其工藝過程為：向反應(yīng)器中加入1087kg 22%的硫酸水溶液，在100℃以110kg/h的速度加入1,4-丁二醇，塔頂溫度維持在80℃，以大約110kg/h的速度從塔頂?shù)玫胶?0%四氫呋喃的水溶液。加入50t 1,4-丁二醇后，從反應(yīng)器中排除約70kg焦質(zhì)。將焦質(zhì)進(jìn)行過濾，得到的硫酸水溶液可以重新使用，這一過程的四氫呋喃收率可以達(dá)到99%以上。硫酸是四氫呋喃工業(yè)生產(chǎn)中使用最早的催化劑，也是現(xiàn)今生產(chǎn)中應(yīng)用較多的催化劑。此工藝技術(shù)成熟，工藝比較簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫度較低，四氫呋喃收率較高，但硫酸易腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境。
二氯丁烯法
以1,4-二氯丁烯為原料，經(jīng)水解生成丁烯二醇，再經(jīng)催化加氫而得。1,4-二氯丁烯在氫氧化鈉溶液中水解，110℃下生成丁烯二醇，離心分離去掉氯化鈉，濾液在蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮，分離出堿金屬羧酸鹽，再在蒸餾塔中除去高沸物。將精制后的丁烯二醇送入反應(yīng)器，以鎳為催化劑，在80～120℃及一定壓力下，丁烯二醇加氫生成丁二醇，蒸餾后進(jìn)人環(huán)合反應(yīng)器，在常壓及120～140℃下于酸性介質(zhì)中生成粗四氫呋喃，蒸餾脫水和脫高沸物，最后蒸餾得高純四氫呋喃。此法操作簡(jiǎn)便，條件溫和，收率高，催化劑用量少，可連續(xù)使用。
丁二烯氧化法：
以丁二烯為原料，經(jīng)氧化得呋喃，再加氫而得。此法在國(guó)外已工業(yè)化。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
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用途
1、用作溶劑、有機(jī)合成的原料。
2、用作色譜分析試劑、有機(jī)溶劑及尼龍66中間體。四氫呋喃又名一氧五環(huán)、氧雜環(huán)戊烷、四亞甲基氧，是合成農(nóng)藥苯丁錫的中間體，另外，可直接用于制合成纖維、合成樹脂、合成橡膠，也是許多聚合材料、精密磁帶和電鍍工業(yè)的溶劑，還用于制己二腈、己二酸、己二胺、丁二酸、丁二醇、γ-丁內(nèi)酯等，在醫(yī)藥工業(yè)上，可用于生產(chǎn)咳必清、黃體酮、利復(fù)霉素和用作制藥溶劑等。
3、四氫呋喃是一種重要的有機(jī)合成原料且是性能優(yōu)良的溶劑，特別適用于溶解PVC、聚偏氯乙烯和丁苯胺，廣泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁帶和薄膜涂料的溶劑，并用作反應(yīng)溶劑，用于電鍍鋁液時(shí)可任意控制鋁層厚度且光亮。四氫呋喃自身可縮聚（經(jīng)陽離子引發(fā)開環(huán)再聚合）成聚四亞甲基醚二醇（PTMEG），也稱四氫呋喃均聚醚。PTMEG與甲苯二異氰酸酯（TDI）制成耐磨、耐油、低溫性能好、強(qiáng)度高的特種橡膠；與對(duì)苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇制成嵌段聚醚聚酯彈性材料。相對(duì)分子質(zhì)量為2000的PTMEG與對(duì)亞甲基雙-(4-苯基)二異氰酸酯（MDI）制成聚氨酯彈性纖維（氨綸，即SPANDEX纖維）、特種橡膠和一些特殊用途涂料的原料。在有機(jī)合成方面，用于生產(chǎn)四氫噻吩、1,2-二氯乙烷、2,3-二氯四氫呋喃、戊內(nèi)酯、丁內(nèi)酯和吡咯烷酮等。在醫(yī)藥工業(yè)方面，THF用于合成咳必清、利復(fù)霉素、黃體酮和一些激素藥。THF經(jīng)硫化氫處理生成四氫硫酚，可作燃料氣中的臭味劑（識(shí)別添加劑）。THF還可用做合成革的表面處理劑。
