丙烯胺是一种无色或微黄色的晶体,有弱的氨味。它是丙烯酰胺系中最简单和最重要的一种,也是合成聚丙烯酰胺的原料。丙烯胺的结构式如下:
CH2=CHCONH2
丙烯胺属于不饱和胺类化合物,它的分子中含有一个活泼的双键和一个极性的酰胺基团,因此具有较高的反应性。丙烯胺可以与多种物质发生加成、取代、聚合等反应,生成各种衍生物和高分子材料。
1. 产品指标
本公司丙烯胺产品指标如下:
- 含量,% ≥99.5 [GC]
- 水份,% ≤0.3 [DIN ISO 51777]
- 色度(Hazen) ≤50 [DIN ISO 6271]
2.丙烯胺的物理性质
丙烯胺的主要物理性质如下:
- 颜色:无色或微黄色
- 形状:晶体
- 气味:弱的氨味
- 密度:1.322 g/mL(23℃)
- 熔点:84-85℃
- 沸点:125℃
- 闪点:70℃
- 溶解度:易溶于水、乙醇、醚和三氯甲烷等
- 折射率:1.422(20℃)
- 电导率:0.1 S/m(25℃,10%水溶液)
3.丙烯胺的化学性质
丙烯胺的主要化学性质如下:
- 稳定性:丙烯胺在常温下相对稳定,但在高温或光照下会分解为二甲胺和丙烯酸。丙烯胺也容易发生自聚合或与其他物质发生共聚合,生成聚丙烯酰胺或共聚物。
- 反应性:丙烯胺的分子中含有一个活泼的双键和一个极性的酰胺基团,因此具有较高的反应性。丙烯胺可以与多种物质发生加成、取代、聚合等反应,例如:
- 与卤素发生加成反应,生成卤代丙烯酰胺
- 与酸或碱发生取代反应,生成酰胺盐或酰胺酸
- 与水发生水解反应,生成氨和丙烯酸
- 与其他不饱和化合物发生共聚反应,生成共聚物
- 酸碱性:丙烯胺的酰胺基团具有弱的酸性,可以与强碱反应生成酰胺盐。丙烯胺的pKa值为8.6,说明它的酸性比氨弱,但比苯胺强。
- 氧化还原性:丙烯胺的双键具有还原性,可以与强氧化剂反应生成氮气或氮氧化物等。
4.丙烯胺的制备方法
丙烯胺的主要制备方法有以下几种:
- 由丙烯酸或丙烯酸酯经氨化还原法制得。这是工业上最常用的方法,其原理是将丙烯酸或丙烯酸酯与氨反应,生成丙烯酰胺和水,然后用氢气还原丙烯酰胺,得到丙烯胺。该方法的反应方程式如下:
- 由丙烯酰胺经裂解法制得。这是实验室中常用的方法,其原理是将丙烯酰胺在高温下裂解,生成丙烯胺和甲醛。该方法的反应方程式如下:
- 由丙烯醇经脱水法制得。这是一种较新的方法,其原理是将丙烯醇在催化剂的作用下脱水,生成丙烯胺。该方法的反应方程式如下:
5.丙烯胺的用途和作用
丙烯胺的主要用途和作用有以下几种:
- 用作有机合成的原料。丙烯胺可以与多种物质发生反应,生成各种衍生物,如卤代丙烯酰胺、酰胺盐、酰胺酸、共聚物等。这些衍生物在医药、染料、涂料、农药等领域有广泛的应用。
- 用作高分子材料的原料。丙烯胺可以自聚或与其他不饱和化合物共聚,生成聚丙烯酰胺或共聚物。这些高分子材料具有优良的物理和化学性能,如水溶性、絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等。它们在水处理、造纸、石油、纺织、冶金等领域有重要的应用。
- 用作生物化学的试剂。丙烯胺可以用来制备聚丙烯酰胺凝胶,这是一种常用的生物化学分析方法,可以用来分离和鉴定蛋白质、核酸等生物大分子。丙烯胺也可以用来制备丙烯酰胺标记,这是一种常用的生物化学检测方法,可以用来测定生物活性物质的含量和活性。
6.丙烯胺的安全存储注意事项
丙烯胺是一种有毒和易燃的化学品,存储和使用时应注意以下事项:
- 应储存在阴凉、干燥、通风良好的地方,远离火源、热源和氧化剂。应使用防爆型的照明和通风设备,禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
- 应储存在密封的容器中,避免与空气或水接触,