硝基甲烷燃烧火焰颜色

亨利反应

与次氯酸钠反应生成氯化苦

硝基甲烷（化学式：CH3NO2）是最简单的有机硝基化合物.室温下为无色油状有微弱芳香气味的透明液体,有较大的极性,可燃,有毒,具爆(HX)炸性.可作燃料.它可以和乙醇、丙酮、乙醚混溶,是一种良好的溶剂和萃取剂.同时由于硝基α-氢具有较强的活性,故硝基甲烷也是化工和有机合成中的常见原料,用于制取药物、杀虫剂、炸(HX)药、染料和纤维等.

[编辑] 制备

工业上采取硝酸气相（350-450°C）硝化丙烷的方法制取硝基甲烷及其他低级的硝基化合物,比如硝基乙烷、1-硝基丙烷和2-硝基丙烷等.反应为放热反应,自由基机理,中间体是烷基亚硝酸酯均裂产生的CH3CH2CH2O·类型的自由基.它们大多不稳定,容易发生C-C键的断裂,故反应得到一硝基化合物以及低级硝基化合物的混合物.[1]

此外,甲烷/乙烷气相硝化法、氯乙酸钠与亚硝酸钠水溶液反应（方程式见下）、硫酸二甲酯与亚硝酸钠反应等方法都可以制得硝基甲烷.由于这些反应物都是易得的化工原料,故硝基甲烷很容易制取,用途也很广泛.

ClCH2COONa + NaNO2 + H2O → CH3NO2 + NaCl + NaHCO3

粗硝基甲烷冷却至凝固点以下,得到的固体用冷乙醚洗涤,再经蒸馏,便得到纯品.[2]

[编辑] 用途

硝基甲烷在有机合成中为一碳合成子.受硝基吸电子效应的影响,碳上的氢具有酸性,可以与碱作用去质子化.生成的碳负离子可以与醛发生1,2-加成,生成β-羟基硝基化合物,若失水则生成硝基烯烃.这个反应称为Henry反应.作为亲核碳负离子的给体,硝基甲烷也可以和α,β-不饱和羰基化合物在碱催化下发生共轭加成,称为Michael加成反应.

硝基甲烷的衍生物包括三氯硝基甲烷（氯化苦）、三溴硝基甲烷、四硝基甲烷、三硝基甲烷等.常用的缓冲液Tris,即“三羟甲基氨基甲烷”,就是由三羟甲基硝基甲烷经还原得到的.

1、硝基甲烷和所有的硝基烷烃都容易溶解无水三氯化铝，能够制得含量约50%的溶液。溶解后形成的加成产物AlCl3-RNO2用于烃类的烷基化反应中，其催化作用比三氯化铝强。其水溶液呈弱酸性。本品易燃、易爆。操作时需穿戴防护用具。不吸湿，激烈撞击时有爆炸危险。

2、用石蕊试纸检验硝基甲烷水溶液呈酸性，即0.01mol/L的水溶液pH 6.12；饱和水溶液pH 4.01；水饱和的硝基甲烷pH 4.82。硝基甲烷有互变异构，含有微量的酸硝式结构，在水中的互变异构常数KT=1.1×10-17。酸硝式中氧原子上的氢原子相当活泼，容易生成质子，因此显酸性，能与强碱作用生成盐。硝基甲烷与氢氧化钠形成的钠盐有爆炸性，此钠盐能与醛类发生亲核加成，生成β-硝基醇，例如在碱性溶液中与甲醛加成得到β-硝基乙醇。β-硝基醇容易脱水变成不饱和硝基化合物，例如硝基甲烷与苯甲醛生成ω-硝基苯乙烯。此外，硝基甲烷可以还原生成甲胺。

3、稳定性：稳定。

4、禁配物：强还原剂、酸类、碱类、卤代烷烃、金属氢化物、金属烷氧化物、氨、胺类等。

5、避免接触的条件：震动、受热。

6、聚合危害：不聚合。

7、分解产物：氮氧化物。

8、易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。强烈震动及受热或遇无机碱类、氧化剂、烃类、胺类及三氯化铝、六甲基苯等均能引起燃烧爆炸。燃烧分解时，放出有毒的氮氧化物气体。

一、产品概述

乙醇的分子式为CH3CH2OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等；

别名：食用酒精 英文名字：Absolute、Ethyl alcohol 结构式：CH3CH2OH

分子式：C2H6O 分子量：46.07 CAS号：64-17-5

二、产品性质

MolarMass = 46.06844(232)

外观与性状： 无色液体，有特殊香味。

密度：0.789 g/cm^3(液)

熔点：−114.3 °C (158.8 K)

沸点：78.4 °C (351.6 K)

在水中的溶解度：pKa 15.9

黏度：1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C

分子偶极矩：5.64 fC·fm (1.69 D) (气)

折射率：1.3614

相对密度(水=1)： 0.79

相对蒸气密度(空气=1)： 1.59

饱和蒸气压(kPa)： 5.33(19℃)

燃烧热(kJ/mol)： 1365.5

临界温度(℃)： 243.1

临界压力(MPa)： 6.38

辛醇/水分配系数的对数值： 0.32

闪点(℃)： 12

引燃温度(℃)： 363

爆炸上限%(V/V)： 19.0

爆炸下限%(V/V)： 3.3

溶解性： 与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。

电离性：非电解质

无色、透明，具有特殊香味的液体（易挥发），密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。

物理性质

乙醇的物理性质主要与

其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键，因此乙醇黏度[1]很大，也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下，乙醇是无色易燃，且有特殊香味的挥发性液体。

λ=589.3nm和18.35°C下，乙醇的折射率为1.36242，比水稍高。

作为溶剂，乙醇易挥发，且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外，低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷，氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长，高碳醇在水中的溶解度明显下降。

由于存在氢键，乙醇具有潮解性，可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中，如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外，其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质，例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。

化学性质

乙醇分子中含有极化的氧氢键，电离时生成烷氧基负离子和质子。

酸性

CH3CH2OH→（可逆）CH3CH2O- + H+

乙醇的pKa=15.9，与水相近。

乙醇的酸性很弱，但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。

CH3CH2OH+D2O→（可逆）CH3CH2OD+HOD

因为乙醇可以电离出极少量的氢离子，所以其只能与少量金属（主要是碱金属）反应生成对应的醇金属以及氢气：

2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2

醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱

结论：

（1）乙醇可以与金属钠反应，产生氢气，但不如水与金属钠反应剧烈。

（2）活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的氢取代出来。

与乙酸反应

乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用，生成乙酸乙酯。

CH3CH2OH + CH3COOH →CH3COOCH2CH3 + H2O

与氢卤酸反应

C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O

C2H5OH + HX→C2H5X + H2O

注意：通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。

氧化反应

（1）燃烧：发出淡蓝色火焰，放出大量的热

C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O

（2）催化氧化：在加热和有催化剂（Cu或Ag）存在的情况下进行。

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O （工业制乙醛）

C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O

即催化氧化的实质(用Cu作催化剂）

消去反应

（1）分子内消去制乙烯（170℃浓硫酸）

C2H5OH→C2H4+H2O

（2）分子间消去制乙醚（140℃ 浓硫酸）

C2H5OH + HOC2H5 →C2H5OC2H5 + H2O（此为取代反应）

酯化反应

C2H5OH+CH3COOH－浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O

“酸”脱“羟基”，“醇”脱“氢”

燃烧

乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象，生成水和二氧化碳。

CH3CH2OH+3O2 → 2CO2+3H2O

乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。

与卤化氢反应

乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。例如：

CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH

脱水反应

乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应，随着温度的不同生成物也不同。

如果温度在140℃左右生成物是乙醚

CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O

如果温度在170℃左右，生成物为乙烯

CH2HCH2OH →CH2=CH2 + H2O

还原性

乙醇具有还原性，可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛，而并非喝下去的乙醇。例如

2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O（条件是在催化剂的作用下加热）

与活泼金属反应乙醇可以和高活跃性金属反应，生成醇盐和氢气。例如与钠的反应：

2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2

三、用途

用作溶剂、燃料。并用于制染料、涂料、药物等。

四、危险性质

按《危险货物品名表》属3.2类易燃易爆液体，编号32061，UN1170

易燃其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热可引起燃烧爆炸的危险；与氧化剂接触会猛烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方。遇明火会引起回燃。

五、包装及贮运

用铝桶、镀锌桶密封包装，每桶160Kg或用汽车槽车运输；与氧化剂分开贮存不得使用镀锌容器。贮存于阴凉通风处、防热、防火、防晒

MolarMass = 46.06844(232)

外观与性状： 无色液体，有特殊香味。

密度：0.789 g/cm^3(液)

熔点：�6�1117.3 °C (158.8 K)

沸点：78.3 °C (351.6 K)

在水中的溶解度：pKa 15.9

黏度：1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C

分子偶极矩：5.64 fC·fm (1.69 D) (气)

折射率：1.3614

相对密度(水=1)： 0.79

相对蒸气密度(空气=1)： 1.59

饱和蒸气压(kPa)： 5.33(19℃)

燃烧热(kJ/mol)： 1365.5

临界温度(℃)： 243.1

临界压力(MPa)： 6.38

辛醇/水分配系数的对数值： 0.32

闪点(℃)： 12

引燃温度(℃)： 363

爆炸上限%(V/V)： 19.0

爆炸下限%(V/V)： 3.3

溶解性： 与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。

电离性：非电解质

无色、透明，具有特殊香味的液体（易挥发），密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取剂）。是一种重要的溶剂，能溶解多种有机物和无机物。

物理性质

乙醇的物理性质主要与 其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键，因此乙醇黏度[1]很大，也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下，乙醇是无色易燃，且有特殊香味的挥发性液体。

λ=589.3nm和18.35°C下，乙醇的折射率为1.36242，比水稍高。

作为溶剂，乙醇易挥发，且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外，低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷，氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长，高碳醇在水中的溶解度明显下降。

由于存在氢键，乙醇具有潮解性，可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中，如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外，其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质，例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。

化学性质

酸性

乙醇分子中含有极化的氧氢键，电离时生成烷氧基负离子和质子。

CH3CH2OH→（可逆）CH3CH2O- + H+

乙醇的pKa=15.9，与水相近。

乙醇的酸性很弱，但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。

CH3CH2OH+D2O→（可逆）CH3CH2OD+HOD

因为乙醇可以电离出极少量的氢离子，所以其只能与少量金属（主要是碱金属）反应生成对应的醇金属以及氢气：

2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2

醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱

结论：

（1）乙醇可以与金属钠反应，产生氢气，但不如水与金属钠反应剧烈。

（2）活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的氢取代出来。

与乙酸反应

乙醇可以与乙酸在浓 硫 酸的催化并加热的情况下发生酯化作用，生成乙酸乙酯。

CH3CH2OH + CH3COOH →CH3COOCH2CH3 + H2O

与氢卤酸反应

C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O

C2H5OH + HX→C2H5X + H2O

注意：通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。

氧化反应

（1）燃烧：发出淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水（蒸气），并放出大量的热，不完全燃烧时还生成一氧化碳，有黄 色火焰，放出热量

完全燃烧：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O

（2）催化氧化：在加热和有催化剂（Cu或Ag）存在的情况下进行。

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O （工业制乙醛）

C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O

即催化氧化的实质(用Cu作催化剂）

消去反应

（1）分子内消去制乙烯（170℃浓 硫 酸）

C2H5OH→C2H4+H2O

（2）分子间消去制乙 醚（140℃ 浓 硫 酸）

C2H5OH + HOC2H5 →C2H5OC2H5 + H2O（此为取代反应）

酯化反应

C2H5OH+CH3COOH－浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O

“酸”脱“羟基”，“醇”脱“氢”

燃烧

乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象，生成水和二氧化碳。

CH3CH2OH+3O2 → 2CO2+3H2O

乙醇也可被浓 硫 酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。

与卤化氢反应

乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。例如：

CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH

脱水反应

乙醇可以在浓 硫 酸和高温的催化发生脱水反应，随着温度的不同生成物也不同。

如果温度在140℃左右生成物是乙 醚

CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O

如果温度在170℃左右，生成物为乙烯

CH2HCH2OH →CH2=CH2 + H2O

还原性

乙醇具有还原性，可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪 魁 祸 首 通常被认为是有一定毒性的乙醛，而并非喝下去的乙醇。例如

2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O（条件是在催化剂的作用下加热）

与活泼金属反应乙醇可以和高活跃性金属反应，生成醇盐和氢气。例如与钠的反应：

2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2