苯胺等物质的毒性 文档.docx

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苯胺等物质的毒性文档

苯胺

苯胺

aniline苯分子中的一个氢原子为氨基取代而生成的化合物。

分子式C6H5NH2。

是最简单的一级芳香胺。

无色油状液体。

熔点－6.3℃，沸点184℃，相对密度1.02（20／4℃），相对分子量93.128，加热至370℃分解。

稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

暴露于空气中或日光下变为棕色。

可用水蒸气蒸馏，蒸馏时加入少量锌粉以防氧化。

提纯后的苯胺可加入10～15ppm的NaBH4，以防氧化变质。

本品主要引起高铁血红蛋白血症、溶血性贫血和肝、肾损害。

苯胺

易经皮肤吸收。

急性中毒：

患者口唇、指端、耳廓紫绀，有头痛、头晕、恶心、呕吐、手指发麻、精神恍惚等；重度中毒时，皮肤、粘膜严重青紫，呼吸困难，抽搐，甚至昏迷，休克。

出现溶血性黄疸、中毒性肝炎及肾损害。

可有化学性膀胱炎。

眼接触引起结膜角膜炎。

慢性中毒：

患者有神经衰弱综合征表现，伴有轻度紫绀、贫血和肝、脾肿大。

皮肤接触可引起湿疹。

苯

　化学式C6H6。

　　摩尔质量78.11gmol-1。

　　密度0.8786g/mL。

　　相对蒸气密度（空气=1）：

2.77。

　　蒸汽压（26.1℃）：

13.33kPa。

　　临界压力：

4.92MPa。

　　熔点278.65K（5.51℃）。

　　沸点353.25K（80.1℃）。

　　在水中的溶解度0.18g/100ml水。

　　标准摩尔熵So298173.26J/mol·K。

　　标准摩尔热容Cpo135.69J/mol·K（298.15K）。

　　闪点-10.11℃（闭杯）。

　　自燃温度562.22℃。

　　结构平面六边形。

　　最小点火能：

0.20mJ。

爆炸上限（体积分数）：

8%。

[编辑本段]

物理性质

　　苯的沸点为80.1℃，熔点为5.5℃，在常温下是一种无色、味甜、有芳香气味的透明液体，易挥发。

苯比水密度低，密度为0.88g/ml，但其分子质量比水重。

苯难溶于水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一种良好的有机溶剂，溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。

　　苯能与水生成恒沸物，沸点为69.25℃，含苯91.2％。

因此，在有水生成的反应中常加苯蒸馏，以将水带出。

　　在10-1500mmHg之间的饱和蒸气压可以根据安托万方程计算

　　lgP=A－P/（C+t）

　　参数：

A=6.91210，B=1214.645，C=221.205

　　其中，P单位为mmHg，t单位为℃。

[编辑本段]

化学性质

苯分子

苯参加的化学反应大致有3种：

一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应；一种是发生在C=C双键上的加成反应；一种是苯环的断裂。

取代反应

　　主条目：

取代反应、亲电芳香取代反应

　　苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代，生成相应的衍生物。

由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同，可以生成不同数量和结构的同分异构体。

　　苯环的电子云密度较大，所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。

亲电取代反应是芳环有代表性的反应。

苯的取代物在进行亲电取代时，第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。

　　卤代反应

　　苯的卤代反应的通式可以写成：

　　PhH+X2——→PhX+HX

　　反应过程中，卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂，X+进攻苯环，X-与催化剂结合。

　　以溴为例，将液溴与苯混合，溴溶于苯中，形成红褐色液体，不发生反应，当加入铁屑后，在生成的三溴化铁的催化作用下，溴与苯发生反应，混合物呈微沸状，反应放热有红棕色的溴蒸汽产生，冷凝后的气体遇空气出现白雾（HBr）。

催化历程：

　　FeBr3+Br-——→FeBr4-

　　PhH+Br+FeBr4-——→PhBr+FeBr3+HBr

　　反应后的混合物倒入冷水中，有红褐色油状液团（溶有溴）沉于水底，用稀碱液洗涤后得无色液体溴苯。

　　在工业上，卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。

　　硝化反应

　　苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯

　　PhH+HO-NO2-----H2SO4（浓）△---→PhNO2+H2O

　　硝化反应是一个强烈的放热反应，很容易生成一取代物，但是进一步反应速度较慢。

其中，浓硫酸做催化剂，加热至50~60摄氏度时反应，若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应。

　　磺化反应

　　用浓硫酸或者发烟硫酸在较高（70~80摄氏度）温度下可以将苯磺化成苯磺酸。

　　PhH+HO-SO3H------△→PhSO3H+H2O

　　苯环上引入一个磺酸基后反应能力下降，不易进一步磺化，需要更高的温度才能引入第二、第三个磺酸基。

这说明硝基、磺酸基都是钝化基团，即妨碍再次亲电取代进行的基团。

　　傅-克反应

　　在AlCl3催化下，苯也可以和醇、烯烃和卤代烃反应，苯环上的氢原子被烷基取代生成烷基苯。

这种反应称为烷基化反应，又称为傅-克烷基化反应。

例如与乙烯烷基化生成乙苯

　　PhH+CH2=CH2—AlCl3→Ph-CH2CH3

　　在反应过程中，R基可能会发生重排：

如1-氯丙烷与苯反应生成异丙苯，这是由于自由基总是趋向稳定的构型。

　　在强路易斯酸催化下，苯与酰氯或者羧酸酐反应，苯环上的氢原子被酰基取代生成酰基苯。

反应条件类似烷基化反应。

加成反应

　　主条目：

加成反应

　　苯环虽然很稳定，但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。

通常经过催化加氢，镍作催化剂，苯可以生成环己烷。

但反应极难。

　　C6H6+3H2------催化剂△----→C6H12

　　此外由苯生成六氯环己烷（六六六）的反应可以在紫外线照射的条件下，由苯和氯气加成而得。

氧化反应

　　燃烧

　　苯和其他的烃一样，都能燃烧。

当氧气充足时，产物为二氧化碳和水。

但在空气中燃烧时，火焰明亮并有浓黑烟。

这是由于苯中碳的质量分数较大。

　　2C6H6+15O2——→12CO2+6H2O

　　臭氧化反应

　　苯在特定情况下也可被臭氧氧化，产物是乙二醛。

这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。

　　在一般条件下，苯不能被强氧化剂所氧化。

但是在氧化钼等催化剂存在下，与空气中的氧反应，苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。

这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。

（马来酸酐是五元杂环。

）

　　这是一个强烈的放热反应。

其他

　　苯在高温下，用铁、铜、镍做催化剂，可以发生缩合反应生成联苯。

和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。

和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。

在四氢呋喃、氯苯或溴苯中和镁反应可生成苯基格氏试剂。

光照异构化

　　苯在强烈光照的条件下可以转化为杜瓦苯（Dewar苯）：

杜瓦苯的性质十分活泼（苯本身是稳定的芳香状态，能量很低，而变成杜瓦苯则需要大量光能，所以杜瓦苯能量很高，不稳定）。

　　在激光作用下，则可转化成更活泼的棱晶烷：

棱晶烷呈现立体状态，导致碳原子sp3杂化轨道形成的π键间有较大的互斥作用，所以更加不稳定。

中毒症状

　　短期接触

　　苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。

重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严重者会因为中枢系统麻痹而死亡。

少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。

摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状，甚至死亡。

吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟会有致命危险。

　　长期接触

　　长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。

引起神经衰弱综合症。

苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍性贫血。

苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。

有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15年。

　　妇女吸入过量苯后，会导致月经不调达数月，卵巢会缩小。

对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。

孕期动物吸入苯后，会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。

　　对皮肤、粘膜有刺激作用。

国际癌症研究中心（IARC）已经确认为致癌物。

　　苯是一种无色、有芳香味的碳氢化合物，透明、易挥发、易燃、易爆。

苯的中毒原理为由呼吸道侵入人体。

吸入高浓度的苯蒸气以及大量苯液污染皮肤或误服均可引起急性中毒。

口服致死量约为10毫升。

其毒性作用是抑制中枢神经系统，另外对造血、呼吸系统也有损害。

急性苯中毒临床表现

　　1．轻度中毒者可有头痛、头晕、流泪、咽干、咳嗽、恶心呕吐、腹痛、腹泻、步态不稳；皮肤、指甲及粘膜紫组、急性结膜炎、耳鸣、畏光、心悸以及面色苍白等症状。

　　2．中度和重度中毒者，除上述症状加重、嗜睡、反应迟钝、神志恍惚等外，还可能迅速昏迷、脉搏细速、血压下降、全身皮肤、粘膜紫绀、呼吸增快、抽搐、肌肉震颤，有的患者还可出现躁动、欣快、谵妄及周围神经损害，甚至呼吸困难、休克。