结构式
| 物竞编号 | 02X1 |
|---|---|
| 分子式 | C7H8O |
| 分子量 | 108.14 |
| 标签 |
3-甲基酚, 间酚, 间蒸木油酸, 3-甲酚, 间羟基, 3-Cresol, 3-Methylphenol, m-Methylphenol, 3-Hydroxytoluene, 液晶材料及中间体 |
编号系统
CAS号：108-39-4
MDL号：MFCD00002302
EINECS号：203-577-9
RTECS号：GO6125000
BRN号：506719
PubChem号：24867826
物性数据
1.性状：无色至淡黄色透明液体，有芳香气味。[1]
2.熔点（℃）：12[2]
3.沸点（℃）：202.8[3]
4.相对密度（水=1）：1.03[4]
5.相对蒸气密度（空气=1）：3.72[5]
6.饱和蒸气压（kPa）：0.13（72℃）[6]
7.燃烧热（kJ/mol）：-3680.5[7]
8.临界温度（℃）：432[8]
9.临界压力（MPa）：4.56[9]
10.辛醇/水分配系数：1.96[10]
11.闪点（℃）：86（CC）[11]
12.引燃温度（℃）：558[12]
13.爆炸上限（%）：7.6[13]
14.爆炸下限（%）：1.1[14]
15.溶解性：微溶于水，可混溶于乙醇、、氢氧化钠水溶液、丙酮、氯仿等。[15]
16.蒸发热（KJ/kg,b.p.）：438.27
17.熔化热（KJ/mol）：9.37
18.比热容（KJ/(kg·K),0~20ºC,定压）：2.01
19.电导率（S/m）：1.397×10-8
20.溶解度（%,25ºC,水）：2.36
21.相对密度（25℃，4℃）：1.029
22.常温折射率（n25）：1.5384
23.偏心因子：0.449
24.溶度参数(J·cm-3)0.5：24.080
25.van der Waals面积（cm2·mol-1）：8.180×1010
26.van der Waals体积（cm3·mol-1）：65.030
27.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-3765.60
28.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) ：-132.30
29.气相标准熵(J·mol-1·K-1) ：365.15
30.气相标准生成自由能( kJ·mol-1)：-40.1
31.气相标准热熔(J·mol-1·K-1)：124.68
32.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-3703.89
33.液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1)：-194.01
34.液相标准熵(J·mol-1·K-1) ：212.59
35.液相标准生成自由能( kJ·mol-1)：-59.16
36.液相标准热熔(J·mol-1·K-1)：224.93
毒理学数据
1.急性毒性[16]
LD50：242mg/kg（大鼠经口）；1100mg/kg（兔经皮）
LC50：＞710mg/m3（大鼠吸入，1h）
2.刺激性[17]
家兔经皮：517mg（24h），重度刺激。
家兔经眼：103mg，重度刺激。
3.亚急性与慢性毒性[18] 动物喂饲甲酚对胃肠道有刺激、局灶性肺炎及肺充血和干细胞坏死。
4.致突变性[19] DNA抑制：人HeLa细胞10μmol/l（4h）
生态学数据
1.该物质对环境有危害，应特别注意对水体的污染。
2.生态毒性[20]
LC50：13.6~25mg/L（96h）（鱼）
IC50：13~15mg/L（72h）（藻类）
3.生物降解性[21]
好氧生物降解（h）：48~696
厌氧生物降解（h）：360~1176
4.非生物降解性[22]
水中光氧化半衰期（h）：66~3480
空气中光氧化半衰期（h）：1.1~11.3
分子结构数据
1、摩尔折射率：32.95
2、摩尔体积（cm3/mol）：104.1
3、等张比容（90.2K）：259.9
4、表面张力（dyne/cm）：38.8
5、介电常数：2.39
6、极化率：13.06
计算化学数据
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:9
6.拓扑分子极性表面积20.2
7.重原子数量:8
8.表面电荷:0
9.复杂度:70.8
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
1.具有弱酸性，与氢氧化钠作用生成可溶性的钠盐，但不与碳酸钠作用。间甲酚钠盐与二甲酯一类的烷基化剂反应，生成酚醚。与醛类反应得到合成树脂。催化加氢生成甲基环己醇。在温和条件下，间甲酚即可进行硝化、卤化、烷基化和磺化反应。间甲酚容易氧化，与光和空气接触颜色即变深，生成醌类及其他复杂的化合物。
2.稳定性[23] 稳定
3.禁配物[24] 强氧化剂、碱类
4.避免接触的条件[25] 光照
5.聚合危害[26] 不聚合
贮存方法
储存注意事项[27] 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过32℃，相对湿度不超过80%。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、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。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
合成方法
在20世纪50年代以前，间甲酚的主要来源是从炼焦副产煤焦油和石油精炼碱渣中回收，但回收量很小，不能满足工业需要。以后发展了间甲酚的合成法，其工艺路线有两条：一是以为原料，经磺化碱熔合成；另一种是异丙基法，联产丙酮。20世纪90年代初，我国由美国引进这一技术，在北京燕山建立装置投产。这套装置除生产1.2万吨/年主产品间甲酚外，还联产0.99万吨丙酮。与其他方法相比，这套装置生产的产品质量高，产品比例可以自由调节。
1.磺化碱熔法
由和(98%)进行反应(100～110℃)，然后升温至150℃，继续加入，接着升温至190℃进行异构化，后碱熔得甲酚。其组成如下：酚3.1%，对酚37.4%，邻酚4.7%，间酚54.8%。
上述反应所得的间、对甲酚用高效蒸馏塔重蒸，切割出201～208℃的窄馏分，即得到间、对甲酚等的混合物；将此物料用稀释后加入尿素，在-10℃下反应1h，离心抽滤，用-10℃的或洗涤2次，得到间甲酚-尿素的白色固体配合物。然后在15～80℃用水解配合物，取上面液层，在精馏塔内于常压下蒸出和水后，在真空度0.1 MPa下切取91～104℃馏分，即得含量为95%以上的间甲酚。本法是早的工业化方法，工艺路线成熟，国外早期采用此法生产。但由于此法耗用大量酸碱，因此三废量大，设备腐蚀严重，且工艺过程中需多次处理固体物料，使生产连续化较困难，而且质量差，在技术、经济上不如异丙基法优越。
2.异丙基法
以为原料，在催化剂存在下用丙烯进行烃化反应，再经氧化、酸解而得。反应方程式分述见图。
烷基化
烷基化以三氯化铝为催化剂(用量为1%～2%)，反应温度85～115℃，丙烯/=0.4～0.6(mol)，在此条件下可以获得收率较高的间位异构体。
氧化
异丙基氧化所用氧化剂有空气、纯氧或过氧化氢，一般以空气氧化比较经济。氧化反应在引发剂(过氧化甲酰或偶氮二异丁腈)存在下进行，加入量为异丙基质量的1%左右，反应温度138～140℃，反应时间130～150 min，通气量按理论过量5%；反应液pH值控制在5左右，氧化深度控制15%，在此条件下总的异丙基氢过氧化物约为85%～90%。
分解
异丙基过氧化氢在存在下分解为甲酚和丙酮。此法合成的混甲酚，间、对二异构体大致为6:4，经酸分解后的分解液组成大致为丙酮34.2%，间、对混甲酚30.7%，异丙基6.9%，α-甲基乙烯3.9%，过氧化物4.4%。
分离精制 邻甲酚与间、对甲酚沸点差较大，选择适当设备即可分离，但间甲酚(202.9℃)和对甲酚(202.5℃)沸点很接近，不能采用分馏法分离。采用异丁烯烷基化法可以得到良好效果，其工艺过程为：将混甲酚在催化剂存在下用异丁烯进行烃化，得到二叔丁基间甲酚和二叔丁基对甲酚混合物。
甲酚叔丁基化所得产物是一种复杂的混合物，其中除含有单叔丁基甲酚异构体、二叔丁基异构体外，尚有未反应的甲酚和异丁烯聚合物，利用其沸点差异，可将其蒸馏分离。分离后所得的4,6-二叔丁基间甲酚，在催化剂存在下，经加热至202℃，可脱烃分解为间甲酚和异丁烯，所得产品间甲酚含量可达98%，以上，回收率达95%左右。异丁烯回收率在95%以上，可以循环套用。用此法分离间甲酚，还可联产2,6-二叔丁基对甲酚抗氧剂。
3.间胺经重氮化、水解即可得到间甲酚，然后再经水蒸气蒸馏，萃取，减压蒸馏等工序进行精制。其反应方程式类同邻甲酚。
4.异丙基法 以为原料，在催化剂存在下，用丙烯进行烃化反应，再经氧化、酸解而得，其主要反应式如下。
烷基化反应
烷基化以三氯化铝为催化剂（用量为1%～2%），反应温度85～115℃，丙烯/＝0.4～0.6（mol），在此条件下可以获得收率较高的间位异构体。
氧化反应
异丙基氧化所用氧化剂有空气、纯氧和过氧化氢。一般以空气氧化比较经济。氧化反应在引发剂（过氧化甲酰或偶氮二异丁腈）存在下进行，加入量为异丙基质量的1%左右，反应温度138～140℃，反应时间130～150min，通气量按理论过量5%；反应液pH值控制在5左右，氧化深度控制15%，在此条件下总的异丙基氢过氧化物收率约为85%～90%。
分解反应
异丙基过氧化氢在存在下，分解为甲酚和丙酮。此法合成的混甲酚中，间、对二异构体的比例大致为6∶4。经酸分解后的分解液的组成大致为；丙酮34.2%，间、对混甲酚80.7%，异丙基6.9%，α-甲基乙烯3.9%，过氧化物4.4%。
分离精制 邻甲酚与间、对甲酚沸点差较大，选择适当设备即可分离，但间甲酚（202.9℃）和对甲酚（202.5℃）沸点很接近，不能采用分馏法分离。采用异丁烯烷基化法，可以得到良好效果。其工艺过程为：将混甲酚在催化剂存在下，用异丁烯进行烃化，得到二叔丁基间甲酚和二叔丁基对甲酚混物，其反应式如下
甲酚叔丁基化所得产物是一种复杂的混合物，其中除含有单叔丁基甲酚异构体、二叔丁基异构体外，尚有未反应的甲酚和异丁烯聚合物，利用其沸点差异，可将其蒸馏分离。分离后所得的4,6-二叔丁基间甲酚，在催化剂存在下，经加热至202℃，可脱烃分解为间甲酚和异丁烯，所得产品间甲酚含量可达98%以上，回收率达95%左右。异丁烯回收率在95%以上，可以循环套用。用此法分离间甲酚，还可联产2,6-二叔丁基对甲酚抗氧剂。
用途
1.主要用作农药中间体，生产杀虫剂杀螟松、倍硫磷、速灭威、二氯醚菊酯，也是彩色胶片、树脂、增塑剂和香料的中间体。用作消毒剂、熏蒸剂和照象显影。
2.用作分析试剂，用于有机合成。
3.用作树脂、彩色胶片、香料等合成的中间体。纯间甲酚还可用作有机磷杀虫剂杀螟松、倍硫磷和氨基甲酸酯类杀虫剂速灭威以及拟除虫菊酯二氯醚菊酯的原料；医药工业用于制灭癣粉三溴甲酚；还用于其他精细化学品的生产等。
4.用作分析试剂并用于有机合成。[28]
