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硝基苯,是有機化合物,又名密斑油、苦杏仁油,無色或微黃色具苦杏仁味的油狀液體。難溶於水,密度比水大; 易溶於乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高熱會燃燒、爆炸。與硝酸反應劇烈。硝基苯由苯經硝酸和硫酸混合硝化而得。作有機合成中間體及用作生產苯胺的原料。用於生產染料、香料、炸藥等有機合成工業。

1 硝基苯 -物品名稱

中文名:  硝基苯                                             外文名:  Nitrobenzene 

別名:  密斑油、杏仁油                                  分子式:  C6H5NO2 

相對分子質量:  123.11                                   化學品類別:  有機物--硝基化合物 

管制類型:  硝基苯(*)(易制爆)                    儲存:  密封陰涼避光保存 

硝基苯硝基苯

硝基苯硝基苯結構式

2 硝基苯 -基本性質

無色或微黃色具苦杏仁味的油狀液體。(純凈應為無色,實驗室制硝基苯由於溶有硝酸分解產生的二氧化氮而有顏色,除雜方式:加氫氧化鈉溶液 (分液)   

硝基苯硝基苯

分子式C6H5NO2(結構如圖)。分子量123.11。相對密度1.205(15/4℃)。熔點5.7℃。沸點210.9℃。閃點87.78℃。自燃點482.22℃。蒸氣密度4.25。蒸氣壓0.13kPa(1mmHg44.4℃)。難溶於水,密度比水大; 易溶於乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高熱會燃燒、爆炸。與硝酸反應劇烈。   

實驗室製法:目的原理   

主反應: C6H6(苯環) + HO-NO2 +H2SO4(催化劑) → C6H5- NO2 + H2O   

副反應: C6H5- NO2+ HONO2 +H2SO4(催化劑)→C6H4-(NO2)2+ H2O   

儀器藥品   

苯8.9ml (7.8g,0.1mol),硝酸(d = 1.40) 7.3ml (0.11mol),濃硫酸(d = 1.84) 10ml (0.18mol),10%碳酸鈉溶液,飽和食鹽水,無水氯化鈣。   

物理性質   

硝基苯   

nitrobenzene   

苯分子中一個氫原子被硝基取代而生成的化合物。分子式 C6H5NO2 。淡黃色的油狀液體 ,有像杏仁油的特殊氣味。熔點5.7℃,沸點210.8℃,相對密度1.2037(20/4℃)。微溶於水,溶於乙醇、乙醚、苯等。硝基是強鈍化基,硝基苯須在較強的條件下才 發生親電 取代反應 , 生成 間位產物;有弱氧化作用,可用作氧化脫氫的氧化劑。硝基苯常用硝酸和硫酸的混合酸與苯反應製取。主要用於製取苯胺、聯苯胺、偶氮苯等。硝基苯毒性較強,吸入大量蒸氣或皮膚大量沾染,可引起急性中毒,使血紅蛋白氧化或絡合,血液變成深棕褐色,並引起頭痛、噁心、嘔吐等。 

化學性質

活潑,能被還原成重氮鹽、偶氮苯等。由苯經硝酸和硫酸混合硝化而得。作有機合成中間體及用作生產苯胺的原料。

3 硝基苯 -製備步驟

硝基苯是通過使用濃硝酸和濃硫酸的混合物對苯進行硝化反應而製備的。這個反應是一個典型的親電芳香取代反應。   

在50ml圓底燒瓶上裝配一個二口連接管,正口配一溫度計,其水銀球離瓶底約5mm,側口裝配一迴流冷凝管。也可以用一個二口燒瓶,正口裝配迴流冷凝管,側口裝一溫度計,其水銀球離瓶底約5mm。在燒瓶中加入8.9ml苯。通過冷凝管上口,將已冷卻的混酸分多次加入苯中。每加一次后,必須充分振蕩燒瓶,使苯與混酸充分接觸,待反應物的溫度不再上升而趨於下降時,才繼續加混酸(為什麼?)。反應物的溫度應保持在40~50℃之間,若超過50℃,可用冷水浴冷卻燒瓶。加料完畢后,把燒瓶放在水浴上加熱,約於10min內把水浴加熱到60℃(反應混合物的溫度為55~60℃)並保持30min,間歇地振蕩燒瓶。   

冷卻后,將反應混合物倒入分液漏斗中。靜置分層,分出酸層(哪一層?怎樣判斷和檢驗?),倒入指定回收瓶內。粗硝基苯先用等體積的冷水洗滌,再用10%碳酸鈉溶液洗滌,直到洗滌液不顯酸性。最後用水洗至中性(如何檢驗?)。分離出粗硝基苯,放在乾燥的小錐形瓶中,加入無水氯化鈣乾燥,間歇振蕩錐形瓶。   

把澄清透明的硝基苯倒入30ml蒸餾燒瓶中,連接空氣冷凝管。在石棉網上加熱蒸餾,收集204~210℃的餾分。為了避免殘留在燒瓶中的二硝基苯在高溫下分解而引起爆炸,注意切勿將產物蒸干。   

產量:約9.5g。   

純硝基苯為無色液體,具有苦杏仁氣味,沸點210.9℃,d20= 41.203。

4 硝基苯 -作用與用途

  硝基苯是重要的其本有機中間體。硝基苯用三氧化硫磺化得間硝苯磺酸。可作為染料中間體溫和氧化劑和防染鹽S。硝基苯用氯磺酸磺化得間硝基苯磺醯氯,用作染料、醫藥等中間體。硝基苯經氯化得間硝基氯苯,廣泛用於染料、農藥的生產,經還原后可得間氯苯胺。用作染料橙色基GC,也是醫藥、農藥、熒光增白劑、有機顏料等的中間體。硝基苯再硝化可得間二硝基苯,經還原可得間苯二胺,用作染料中間體、環氧樹脂固化劑、石油添加劑、水泥促凝劑,間二硝基苯如用硫化鈉進行部分還原則得間硝基苯胺。為染料橙色基R,是偶氮染料和有機顏料等的中間體。[3]

5 硝基苯 -注意事項

1.苯的硝化反應也可在三口燒瓶中進行。在100ml三口燒瓶中放入苯,在中間瓶口安裝攪拌棒,一個側口裝上冷凝管,另一側口插上溫度計,其水銀球要浸到液面下。開動攪拌器,從冷凝管上口分批加入已冷卻的混酸。其餘的步驟與用圓底燒瓶時一樣。全部藥品用量都加倍。   

2.混酸配製法:在50ml錐形瓶中放入10ml濃硫酸,把錐形瓶置於冷水浴中,一邊不停地搖動錐形瓶,一邊將7.3ml硫酸慢慢地注入濃硝酸中。   

3.苯的硝化反應為一放熱反應。在開始加入混酸時,硝化反應速率較小,每次加入的混酸量宜為0.5~1ml。隨著混酸的加入和硝基苯的生成,反應混合物中的苯的濃度逐漸降低,硝化反應的速率也隨之減小,故在加入后一半混酸時,每次可加入1.5~2ml。   

4.用吸管吸取少許上層反應液,滴到飽和食鹽水中,當觀察到油珠下沉時,那就表示硝化反應已經完成。   

5.硝基苯有毒,處理時須加小心。如果濺在皮膚上,可先用少量酒精洗擦,再用肥皂水洗凈。   

6.如果使用工業濃硫酸,其中含有的少量汞鹽等雜質具有催化作用,使反應產物中含有微量的多硝基酚,如苦味酸和2,4-二硝基苯酚,它們的鹼溶液呈深黃色。應洗到鹼溶液幾近無色。   

苯分子中一個氫原子被硝基取代而生成的化合物。分子式 C6H5NO2 。純凈的硝基苯是無色油狀液體,工業品常因含雜質而顯淡黃色.這種情況類似於白磷,工業品的白磷因含雜質而顯淡黃色,所以工業上又把白磷叫黃磷,化學試劑有不同的純度,純的硝基苯就是無色液體了 ,且有像杏仁油的特殊氣味。熔點5.7℃,沸點210.8℃,相對密度1.2037(20/4℃)。微溶於水,溶於乙醇、乙醚、苯等。硝基是強鈍化基,硝基苯須在較強的條件下才 發生親電 取代反應 , 生成 間位產物;有弱氧化作用,可用作氧化脫氫的氧化劑。硝基苯常用硝酸和硫酸的混合酸與苯反應製取。主要用於製取苯胺、聯苯胺、偶氮苯等。硝基苯毒性較強,吸入大量蒸氣或皮膚大量沾染,可引起急性中毒,使血紅蛋白氧化或絡合,血液變成深棕褐色,並引起頭痛、噁心、嘔吐等。

6 硝基苯 -接觸機會

使用、裝卸、搬運原料的過程中有可能接觸。

7 硝基苯 -侵入途徑

蒸氣能經肺吸收,也可經皮膚緩慢吸收。液體易經皮膚吸收。

8 硝基苯 -毒理學簡介

人(男性)LDL0: 35 mg/kg。 大鼠吸入LC50: 556 ppm/4H。小鼠經口LD50: 590 mg/kg。兔經皮LDL0: 600 mg/kg。 

硝基苯污染皮膚后的吸收率為2mg/cm2·h,其蒸氣可同時經皮膚和呼吸道吸收,在體內總滯留率可達80% 。硝基苯的轉化物主要為對氨基酚,還有少量間硝基酚與對硝基酚,和鄰與間氨基酚。生物轉化所產生的中間物質,其毒性常比其母體為強。硝基苯在體內經轉化后,水溶性較高的轉化物即可經腎臟排出體外,完成其解毒過程。   硝基苯的主要毒作用: a.形成高鐵血紅蛋白的作用:主要是硝基苯在體內生物轉化所產生的中間產物對氨基酚、間硝基酚等的作用。b.溶血作用:發生機制與形成高鐵血紅蛋白的毒性有密切關係。硝基苯進入人體后,經過轉化產生的中間物質,可使維持細胞膜正常功能的還原型谷胱甘肽減少,從而引起紅細胞破裂,發生溶血。c.肝臟損害:硝基苯可直接作用於肝細胞致肝實質病變。引起中毒性肝病、肝臟脂肪變性。嚴重者可發生亞急性肝壞死。d.急性中毒者還有腎臟損害的表現,此種損害也可繼發於溶血。   

IDLH: +200 ppm

9 硝基苯 -臨床表現

毒物所引起的高鐵血紅蛋白血症是急性中毒臨床表現的主要病理基礎。急性硝基苯中毒可在工作接觸時或工作后經幾小時的潛伏期發病。高鐵血紅蛋白達10%~15%時患者粘膜和皮膚開始出現紫紺。最初,口唇、指(趾)甲、面頰、耳殼等處呈藍褐色; 舌部的變化最明顯。高鐵血紅蛋白達30%以上時,其他神經系統癥狀隨著發生,頭部沉重感、頭暈、頭痛、耳鳴、手指麻木、全身無力等相繼出現。高鐵血紅蛋白升至50%時,可出現心悸、胸悶、氣急、步態蹣跚、噁心、嘔吐,甚至昏厥等。如高鐵血紅蛋白進一步增加到60%~70%時患者可發生休克、心律失常、驚厥,以至昏迷。經及時搶救,一般可在24小時內意識恢復,脈搏和呼吸逐漸好轉,但頭昏、頭痛等可持續數天。血高鐵血紅蛋白的致死濃度在85%~90% 。   

腎臟受到損害時,出現少尿、蛋白尿、血尿等癥狀,嚴重者可無尿。   

血紅細胞出現赫恩滋小體的百分比高者,可出現溶血性貧血,紅細胞計數可於3~4天內迅速降低,但經積極治療,在1~2周后逐漸回升。   

急性肝病常在中毒后2~3天左右出現肝臟腫大、壓痛、消化障礙、黃疸、肝功能異常。   

急性硝基苯中毒的神經系統癥狀較明顯,中樞神經興奮癥狀出較早,嚴重者可有高熱,並有多汗、緩脈、初期血壓升高、瞳孔擴大等植物神經系統紊亂癥狀。   

硝基苯對眼有輕度刺激性。對皮膚由於刺激或過敏可產生皮炎。   

據短期內經皮膚吸收或吸入大量硝基苯的蒸氣的職業接觸史,以及出現高鐵血紅蛋白血症、溶血性貧血或肝臟損害為主要病變的臨床表現,結合現場衛生學調查及空氣中硝基苯濃度測定資料,排除硫化血紅蛋白血症、腸原性青紫症、NADH-MHb還原酶缺乏症、血紅蛋白M病、各種原困的缺氧性紫紺症等其他病因后,可診斷為急性硝基苯中毒。

10 硝基苯 -危險處理

一般原則:迅速將患者移離中毒現場至通風訊處,清除皮膚污染、嚴密觀察。   

解毒方法:高鐵血紅蛋白血症的治療是根據臨床表現及血高鐵血紅蛋白測定結果酌情應用美藍(每公斤體重1~2mg),參見 <急性化學物中毒性高鐵血紅蛋白血症的治療>。   

嚴重溶血性貧血的治療:除輸血外,可給予糖皮質激素控制溶血,口服碳酸氫鈉等使尿鹼化,以預防血紅蛋白在腎小管凝聚。   

對症、支持療法:防止肝臟受損,早期給用"保肝"藥物; 缺氧者及時有效地吸氧。   

特殊療法:嚴重持續時間長的病例可用透析療法。嚴重缺氧也可採用高壓氧治療。

11 硝基苯 -泄漏應急處理

  迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。不要直接接觸泄漏物。儘可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。當硝基苯灑在地面時,立即用沙土、泥塊阻斷漏液的溫延,配戴好面具、手套,將漏液或漏物收集在適當的容器內封存,用沙土或其它惰性材料吸收殘液,轉移到安全地帶。立即仔細收集被污染土壤,轉移到安全地帶。當硝基苯傾倒在水面時,應迅速切斷被污染水體的流動,以免污染擴散。中毒人員立即離開現場,到空氣新鮮的地方,脫去被沾染的外衣,用大量的水沖洗皮膚,漱口,大量飲水,催吐,即送醫院。著火時用大量水和乾粉、泡沫、二氧化碳等滅火器滅火。接觸硝基苯的人員嚴禁飲酒,以免加重加速毒性作用。沿地面加強通風,以驅趕硝基苯蒸氣。

12 硝基苯 -衛生標準

車間空氣衛生標準:中國MAC 1mg/m3; 美國ACGIH TWA-TLV 5mg/m3,STEL 10mg/m3;   

中國職業病診斷國家標準:職業性急性苯的氨基、硝基化合物(三硝基甲苯除外)中毒診斷標準及處理原則GB8788-88。   

硝基苯中毒的現象和原因   

人體內物質不斷發生氧化,即不斷的需要氧的供應。血液內的血紅蛋白即賦有輸送氧的使命。血紅蛋白是一種球蛋白與血紅素構成的結合蛋白質。球蛋白是一種含鹼性氨基酸較多的蛋白質,血紅素則是由四個吡咯環與一個Fe2+所構成的,

當空氣被吸入肺部時血紅蛋白即與空氣中的氧氣結合成為帶氧血紅蛋白,但血紅蛋白分子中的Fe2+仍為二價,可見血紅蛋白與氧的結合不是氧化。帶氧血紅蛋白隨血液流到各組織時,將氧放出,以供物質氧化。帶氧血紅蛋白放出氧后變成血紅蛋白,回到肺部再繼續輸送氧氣。   

吸入硝基苯后,由於硝基苯的氧化作用,使血紅蛋白變成氧化血紅蛋白(即高鐵血紅蛋白),大大阻止了血紅蛋白的輸送氧的作用,因而呈現呼吸急促和皮膚蒼白的現象。長久中毒以後,則會引起肝臟損壞等症。

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