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[科普中国]-过氧苯甲酸

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过氧苯甲酸,Perbenzoic acid,别名名称过氧化氢苯甲酰,分子式C6H7O3,分子量138.12。

过氧苯甲酸也称过苯甲酸,是由苯甲酸衍生出的过酸。用于有机合成,将乙烯化合物转化为氧化物,还用于不饱和化合物分析、双键数的测定。

简介中文名称:过氧苯甲酸

英文名称:Perbenzoic acid

别名名称:过氧化氢苯甲酰 PBA

更多别名:Perbenzoic acid Benzoyl hydroperoxide peroxybenzoic acid BzPo carbonic acid phenyl ester phenyl hydrogen carbonate

分子式:C7H6O3

分子量:138.121

编号系统CAS号:93-59-4

EINECS号:202-260-21

物性数据1.性状:无色或白色棱柱形结晶体。

2.熔点(℃):42

3.沸点(℃):80~100

4.溶解性:微溶于水,不溶于甲醇,溶于乙醇、乙醚、氯仿。

5.pKa:7.8

若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。1

分子结构数据1、 摩尔折射率:34.92

2、 摩尔体积(/mol):108.3

3、 等张比容(90.2K):289.0

4、 表面张力(dyne/cm):50.7

5、 极化率():13.841

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:3

4.可旋转化学键数量:2

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积46.5

7.重原子数量:10

8.表面电荷:0

9.复杂度:116

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:11

性质与稳定性过氧苯甲酸主要用作把氧加到烯烃、胺和硫化物的亲电试剂中。

烯烃的氧化过氧苯甲酸与其它过氧化物相似,在温和的条件下与烯烃反应得到环氧化合物 。

芳甲基的溴化反应在过氧苯甲酸和溴代琥珀酸亚胺作用下,芳烃上的甲基上的一个氢原子可被溴代。

合成过氧化物过氧苯甲酸与酰氯反应可以得到过氧化物。

含硫化合物的氧化过氧苯甲酸可以氧化亚砜,并且表现出一定的选择性。1

贮存方法储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、碱类、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有合适的材料收容泄漏物。禁止震动、撞击和摩擦。1

合成方法成品一般为溶液,纯度用碘试剂检验。PBA可以在–20 C于石油醚/乙醚 (1:3) 混合溶剂中重结晶得到。制备方法见式1和式2。1

2.制法:

(1)过氧苯甲酸的氯仿溶液:于装有搅拌器、温度计、地液漏斗的干燥的反应瓶中,加入100mL无水甲醇,5.2g(0.23mol)金属钠,立即装上回流冷凝器,水浴冷却。待钠反应完后,冰盐浴冷至-5℃。搅拌下滴加50g(0.206mol)新重结晶过的过氧化苯甲酰溶于200mL氯仿配成的溶液。注意滴加速度控制反应液温度不超过0℃。加完后继续低温反应5min。加入500mL冰水提取,水层用氯仿提取两次,以除去反应中生成的苯甲酸甲酯。将水层置于冰盐浴中,慢慢滴加225mL(0.5mol/L)的硫酸,而后用氯仿提取(100mL×3)。合并氯仿提取液,无水硫酸钠干燥后,于聚乙烯瓶中低温保存备用。溶液中大约含过氧苯甲酸24g。过氧苯甲酸的测定:于滴定瓶中加入1.5g碘化钠,50mL水,5mL冰醋酸,5mL氯仿。而后加入已知质量或一定体积的过氧苯甲酸溶液,剧烈摇动。用标准的0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘。

(2)固体过氧苯甲酸:将上述过氧苯甲酸的氯仿溶液用无水硫酸钠或无水硫酸镁干燥后,滤去干燥剂在二氧化碳保护下减压蒸出氯仿,得到白色或浅黄色固体。再减压干燥,得含少量苯甲酸的过氧苯甲酸22g,mp42℃。将其溶于不含烯烃(过氧化物可以与不饱和烃反应生成环氧化合物)的3份石油醚(30~60℃,见石油醚的提纯)和1份无水乙醚的混合液中,冷至-20℃,可得到白色针状的结晶,mp41~42℃。低温保存。过氧苯甲酸可溶于氯仿、乙酸乙酯、乙醚,微溶于水和石油醚。1

3.制法:

于500mL烧杯中加入苯甲酸36.6g(0.3mol),甲基磺酸86.5g(0.9mol),充分搅拌呈糊状,而后搅拌下滴加70%的过氧化氢22g(0.45mol),滴加时冰水浴冷却保持在25~30℃,约30min加完,苯甲酸全部溶解。继续搅拌反应2h,冷却至15℃,依次加入50g碎冰和75mL冰冷的饱和硫酸铵溶液,稀释时保持温度在25℃以下。将反应液用苯提取三次,合并苯层,用饱和硫酸铵洗涤两次,无水硫酸钠干燥,过滤,用碘量法测定苯溶液中过氧苯甲酸的含量。结果表白有85%~90%的苯甲酸转变为过氧苯甲酸。此溶液不必处理即可用于氧化反应。12

用途用于有机合成,将乙烯化合物转化为氧化物,还用于不饱和化合物分析、双键数的测定。例如,将过苯甲酸乙酸乙酯溶液与2,6-二氨基-4-氯嘧啶混合,在10℃以下反应4h,碱经后即过滤得到6-氨基-1,2-二氢-1-羟基-2-亚氨基-4-氯嘧啶。1

应急处理处置方法一、泄漏应急处理

切断火源。戴自给式呼吸器,穿一般消防防护服。在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收。然后运至空旷的地方掩埋、蒸发、或焚烧。如大量泄漏,利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

二、防护措施

呼吸系统防护:空气中浓度较高时,应该佩戴防毒面具。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

身体防护:穿防静电工作服。

手防护:戴防护手套。

其它:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。

三、急救措施

皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水及清水彻底冲洗。

眼睛接触:立即翻开上下眼睑,用流动清水冲洗15分钟。就医。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难给输氧。呼吸停止时,立即进行人工呼吸。就医。

食入:误服者用水漱口,饮足量温水,催吐,立即就医。21

安全信息危险运输编码:UN 3104 5.1/PG 2

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学