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糠醛
糠醛，又稱2-呋喃甲醛，與糖醛是同一物質(zhì)。其學(xué)名為α-呋喃甲醛，是呋喃2位上的氫原子被醛基取代的衍生物。它最初從米糠與稀酸共熱制得，所以叫做糠醛。糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖，再由戊糖脫水環(huán)化而成。生產(chǎn)的主要原料為玉米芯等農(nóng)副產(chǎn)品。合成方法有多種。糠醛是呋喃環(huán)系最重要的衍生物，化學(xué)性質(zhì)活潑，可以通過氧化、縮合等反應(yīng)制取眾多的衍生物，被廣泛應(yīng)用于合成塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)。
2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，糠醛在3類致癌物清單中。
- 中文名
- 糠醛
- 英文名
- 2-Furaldehyde
- 別 稱
- α-呋喃甲醛; 呋喃甲醛; 2-呋喃甲醛
- 化學(xué)式
- C5H4O2；C4H3OCHO
- 分子量
- 96.08
- CAS登錄號
- 98-01-1
- EINECS登錄號
- 202-627-7
- 熔 點
- -36℃
- 沸 點
- 167℃
- 水溶性
- 8.3 g/100 mL
- 密 度
- 相對密度(水=1)1.16；
- 閃 點
- 60℃
分子結(jié)構(gòu)
| 化學(xué)名稱 | 糠醛，2-呋喃甲醛 | 分子式 | C5H4O2 |
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結(jié)構(gòu)簡式
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 結(jié)構(gòu)簡式 |
分子模型 |
 分子模型 |
基本信息
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中文名稱
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糠醛 |
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英文名稱
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2-Furaldehyde |
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中文別名
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α-呋喃甲醛; 呋喃甲醛; 2-呋喃甲醛 |
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英文別名
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2-Formyl furan; 2-furanaldehyde; 2-furancarbonal; 2-furancarboxaldehyde; 2-furfural; 2-furylmethanal; alpha-Furfuraldehyde; alpha-furole; artificial ant oil; artificial oil of ants; Fufural; Fural; Furaldehyde; Furfural; Furfuraldehyde; Pyromucic aldehyde; U1199 |
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CAS號
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98-01-1 |
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EINECS號
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202-627-7 |
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分子式
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C5H4O2；C4H3OCHO |
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分子量
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96.08 |
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InChI
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InChI=1/C5H4O2/c6-4-5-2-1-3-7-5/h1-4H |
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熔點
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-36℃ |
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密度
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相對密度(水=1)1.16； |
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沸點
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167℃ |
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閃點
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60℃ |
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水融性
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8.3 g/100 mL |
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物化性質(zhì)
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性狀 無色透明油狀液體，有類似苯甲醛的特殊氣味。暴露在光和空氣中顏色很快變?yōu)榧t棕色。易與蒸氣一同揮發(fā)。 沸點 161.7℃ 凝固點 -36.5℃ 相對密度 1.1594 折射率 1.5263 閃點 60℃ 溶解性 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯。 |
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用途
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用作有機合成的原料，也用于合成樹脂、清漆、農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠和涂料等 |
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安全術(shù)語
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S1/2:;S26:;S36/37/39:;S45:; |
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風(fēng)險術(shù)語
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R21:;R23/25:;R36/37:;R40:; |
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危險品標(biāo)志
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T:Toxic; |
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上游
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丙酮、純堿、硫酸 |
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下游
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呋喃、四氫糠醇、糠醇、乙基麥芽酚、麥芽酚、全精煉石蠟、黃石蠟、氨乙基硫醚、2-甲基呋喃、糠醇樹脂、呋喃甲醛、2-甲基呋喃、呋喃唑酮、呋喃妥因、工業(yè)齒輪油 |
化學(xué)性質(zhì)
由于糠醛具有醛基、二烯基醚官能團，因此糠醛具有醛、醚、二烯烴等化合物的性質(zhì)，特別是與苯甲醛性質(zhì)相似。在一定條件下，糠醛能發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：
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糠醛經(jīng)氧化制取順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、糠酸、呋喃甲酸。
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在氣相條件下，糠醛經(jīng)觸媒氧化生成失水蘋果酸。
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糠醛加氫可制取糠醇、四氫化糠醇、甲基呋喃、甲基四氫呋喃。
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糠醛蒸汽與水蒸汽經(jīng)適當(dāng)?shù)挠|媒脫碳后可制得呋喃。
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糠醛在強堿作用下發(fā)生康尼查羅反應(yīng)，生成糠醇及糠酸鈉。
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糠醛可在脂肪酸鹽或有機堿的作用下發(fā)生柏琴反應(yīng)，同酸酐縮合生成呋喃丙烯酸。
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糠醛與酚類化合物縮合生成熱塑性樹脂；與尿素、三聚氰胺縮合制造塑料；與丙酮縮合制取糠酮樹脂。
發(fā)展歷程
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1821年，Doebernier首先發(fā)現(xiàn)了糠醛。隨后，人們對其物理化學(xué)性質(zhì)及其合成方法進行了深入的研究；
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1922年，美國QuakerOats公司首先實現(xiàn)了糠醛的工業(yè)化，主要應(yīng)用于木松香脫色和潤滑油精制方面，實現(xiàn)了糠醛在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用；
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20世紀40年代，糠醛廣泛應(yīng)用于合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域；
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60年代以后，隨著糠醛衍生物的開發(fā)，特別是呋喃樹脂在鑄造業(yè)的廣泛應(yīng)用，極大地促進了糠醛工業(yè)的發(fā)展。
產(chǎn)品特性
糠醛是植物纖維原料中的戊聚糖經(jīng)水解和脫水生成的無色透明的油狀液體，又稱呋喃甲醛，有特殊香味，在光照、受熱、空氣氧化及無機酸作用下顏色很快變?yōu)辄S 褐色，最終成黑褐色，也容易發(fā)生聚合而呈樹脂狀。
貯存時應(yīng)避光、除氧、密封。糠醛與水部分互溶，也溶于酒精、乙醚、醋酸等溶劑。溶解芳烴、烯烴、極性物 質(zhì)和某些高分子化合物的能力大，溶解脂肪烴等飽和物質(zhì)和高級脂肪酸等的能力小。通過氧化、氫化、硝化、氧化、脫羰、縮合等反應(yīng)可生成多種衍生物。與苯甲 醛的性質(zhì)極相似，可發(fā)生安息香反應(yīng)、普爾金反應(yīng)和康尼查羅反應(yīng)。糠醛與苯胺冰醋酸溶液反應(yīng)呈鮮紅色，后者常被用作糠醛的定性反應(yīng)劑。
定量分析以醛基和呋 喃環(huán)兩種性質(zhì)為基礎(chǔ)，除色譜法外，尚有容量法（鹽酸羥胺法、四溴化法等）和重量法（間苯三酚法、巴比妥酸法等）進行成品分析，中國成品分析時采用鹽酸羥 胺法。糠醛是精制石油時常用的溶劑，是合成樹脂、電絕緣材料、尼龍、涂料等的重要原料，還是制取藥物和多種有機合成的原料和試劑。
主要用作生產(chǎn)呋喃衍生 物(如糠醇、四氫糠醇、甲基呋喃、脫羰制呋喃、氧化制糠酸、硝基呋喃類藥物等)的原料，也用作分離飽和脂肪族化合物（如石油系潤滑油、汽油、煤油和植物油 ）中不飽和化合物的選擇性溶劑，松香的脫色劑和樹脂生產(chǎn)的溶劑，以及從C4餾份中分離丁二烯等的萃取蒸餾溶劑。
用糠醛和糠醇制造的樹脂（如糠醇樹脂、糠酮 樹脂等）統(tǒng)稱呋喃樹脂，主要作鑄造用樹脂、砂輪膠粘劑和防腐蝕涂料等。
主要用途
用作有機合成的原料，也用于合成樹脂、清漆、農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠和涂料等;
主要用作工業(yè)溶劑，用于制取糠醇、糠酸、四氫呋喃、γ-戊內(nèi)酯、吡咯、四氫吡咯等;
用作分析試劑;用于鞣制面革。宜存放于陰涼、通風(fēng)的庫房，避光保存，防止日光曝曬，遠離火源。
;糠醛是制備許多藥物和工業(yè)產(chǎn)品的原料，呋喃經(jīng)電解還原，還可制成丁二醛，為生產(chǎn)藥物阿托品的原料。糠醛的一些衍生物具有很強的殺菌能力，抑菌譜相當(dāng)寬廣。例如糠醛經(jīng)由5-硝基糠醛，再與鹽酸氨基脲縮合得到呋喃西林，是一種消毒防腐藥。
糠醛是呋喃丙烯酸，糠胺反丁烯二酸，已二酸，糠醇等中間體的原料，廣泛用于合成醫(yī)藥，農(nóng)藥，獸藥，染料，香料，橡膠助劑，防腐劑等精細化學(xué)品。消費糠醛最多的領(lǐng)域是作為溶劑和合成樹脂的原料。
在用于合成樹脂方面，可生產(chǎn)呋喃樹脂，糠醛樹脂和糠酮樹脂等。呋喃樹脂亦叫糠醇樹脂，糠醛在高壓下加氫生成糠醇，將糠醇聚合而得糠醇樹脂。這種樹脂具有很強的耐堿性，很高的耐熱性和耐水性，可用作填縫樹脂水泥，防腐襯里，粘結(jié)劑。糠醛作為溶劑，可有選擇性地從石油，植物油中萃取其中的不飽和組分。
用糠醛萃取潤滑油和柴油中的芳香組分。提高這些產(chǎn)品質(zhì)量。在合成橡膠生產(chǎn)中，用糠醛抽提純化丁二烯和異戊二烯。糠醛能刺激皮膚和粘膜，空氣中最高允許濃度為為5ppm。大鼠口服LD50為127mg/kg。;GB 2760—96規(guī)定為允許使用的食品用香料；萃取溶劑。主要用于配制各種熱加工型香精，如面包、奶油硬糖、咖啡等香精。;
糠醛是一種重要的有機化工原料，可用其制取順丁烯二酸酐、乙二酸、糠醇、四氫呋喃，還可用其合成糠醛樹脂、呋喃樹脂、橡膠硫化促進劑、橡塑防老劑、防腐劑等。主要用在醫(yī)藥、農(nóng)藥、獸藥以及食品行
類別
有毒物品
毒性分級 高毒 急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 65 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 400 毫克/ 公斤 刺激數(shù)據(jù) 皮膚- 兔子 20 毫克/ 24小時 中度; 眼- 兔子 100 毫克/ 24小時 中度
爆炸物危險特性 與空氣混合可爆
可燃性危險特性 明火可燃; 高熱放出刺激氣體
儲運特性 庫房通風(fēng)低溫干燥; 與氧化劑、酸類、堿類、食品添加劑分開存放
滅火劑 霧狀水, 干粉, 泡沫, 二氧化碳
職業(yè)標(biāo)準 TLV-TWA 2 PPM (8 毫克/ 立方米); TWA 5 PPM (20毫克/ 立方米)
安全信息
危險品標(biāo)志 T,Xi
危險類別碼 21-23/25-36/37-40-36/37/38
安全說明 26-36/37/39-45-1/2-36/37
危險品運輸編號 UN 1199 6.1/PG 2
WGK Germany 2
RTECS號 LT7000000 F 1-8-10
Hazard Note Irritant HazardClass 6.1
PackingGroup II
毒害物質(zhì)數(shù)據(jù) 98-01-1(Hazardous Substances Data)
儲運方法
庫房通風(fēng)低溫干燥; 與氧化劑、酸類、堿類、食品添加劑分開存放
危險品運輸編號 UN 1199
環(huán)境影響
生物危害
侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收。
健康危害：蒸氣有強烈的刺激性，并有麻醉作用。動物吸入、攝入或經(jīng)皮膚吸收均可引起急性中毒，表現(xiàn)有呼吸道刺激、肺水腫、肝損害、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害、呼吸中樞麻痹，以致死亡。
環(huán)境危害
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毒性：屬劇毒。
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急性毒性：
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LD5065mg/kg(大鼠經(jīng)口)；
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LC50153ppm 4小時(大鼠吸入)；
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人經(jīng)口500mg/kg最小致死劑量。
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亞急性和慢性毒性：
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狗吸入507mg/m3，6小時/天，5天/周，肝脂肪變性；
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人吸入7.4～52.7mg/m3×3個月，發(fā)生粘膜刺激、結(jié)膜炎、流淚、頭痛。
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致突變性：微粒體致突變：鼠傷寒沙門氏菌7ul/皿。細胞遺傳學(xué)分析：倉鼠卵巢2500umol/L。
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危險特性：遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。受高熱分解放出有毒的氣體。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。
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燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。
監(jiān)測方法
實驗室監(jiān)測
空氣中糠醛含量的測定：樣品用活性炭或氧化鋁吸附，再用氣相色譜分析
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苯胺比色法：《空氣中有害物質(zhì)的測定方法》(第二版)，杭士平主編
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鹽酸苯胺比色法、氣相色譜法：《食品衛(wèi)生理化檢驗標(biāo)準手冊》中國標(biāo)準出版社
環(huán)境標(biāo)準
中華人民共和國國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準GBZ2.1-2007 工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素，糠醛的時間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA)為 5mg/m3。
前蘇聯(lián)(1975)居民區(qū)大氣中最大允許濃度 0.05mg/m3(最大值；日均值)；水體中有害物質(zhì)最高允許濃度 1.0mg/L；嗅覺閾濃度 1mg/m3。
應(yīng)急方法
泄漏處理
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源，防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土干燥石灰或蘇打灰混合。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；噴霧狀水冷卻和稀釋蒸氣、保護現(xiàn)場人員、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)，回收或運至廢物處理場所處置。
防護措施
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呼吸系統(tǒng)防護：可能接觸其蒸氣時，應(yīng)該佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。
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眼睛防護：戴化學(xué)安全防護眼鏡。
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身體防護：穿防靜電工作服。
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手防護：戴防苯耐油手套。
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其它：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙、進食和飲水。工作畢，沐浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習(xí)慣。
急救措施
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人體接觸
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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。就醫(yī)。
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眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
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吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。
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食入：飲足量溫水，催吐，就醫(yī)。
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滅火方法：滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無效，但可用水保持火場中容器冷卻。
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包裝及貯運: 采用鐵桶包裝，每桶 240 公斤 。貯于陰涼、干燥、通風(fēng)處。
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