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γ-丁内酯

γ-丁内酯,标准化学名氧杂环戊烷-2-酮。英文γ-Butyrolactone,CAS号:96-48-0,分子式C4H6O2,是一种有机化学品,但因在体内能转化为γ-羟基乙酸(GHB),而受到严格管控。

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物理特性

1.基本状态:无色透明油状液体,有轻微酯类或芳香气味。
2.物理参数:密度(比重)因温度而异,15℃时为 1.1286 g/mL,20℃时为1.1296或1.13,25℃时约1.12。熔点约 -44℃。沸点约 204℃(常压)。
3.溶解性与吸湿性:可与水、醇、醚、酮、芳烃等多数有机溶剂混溶。具有吸湿性,需密封储存。
4.闪点与燃点:闪点约 98-101℃(开杯或闭杯)。燃点约为 455℃。
5.其他参数:临界温度436℃,临界压力3.4 mPa,蒸发热(204℃)52.3 kJ/mol。10%水溶液的pH值为4.5。

化学特性

1. 稳定性:常温常压下稳定,但在特定条件下会反应。

水解反应:在热碱中易水解(可逆),pH回到7时重新生成;在酸性介质中水解较慢。

热分解:高温下(约417-560℃)会分解,主要产物有CO、CO2、乙烯等。长期高温暴露也可能发生开环聚合。

2. 反应活性:其五元环内酯结构可发生开环等典型反应。α-氢原子具有一定反应活性,且能与无机酸/碱、醇、胺等反应。

3.酸碱性与燃爆性:10%水溶液的pH值约为4.5,略显酸性。具有可燃性,燃烧产物为CO和CO₂。

禁忌配伍:严禁与强氧化剂、强酸、强碱、强还原剂接触或同时存放。

应用范围

γ-丁内酯(GBL)在化工、医药、电子、纺织等多个工业领域都扮演着重要角色,主要基于其高沸点、强溶解性、良好的反应活性和导电性等特性。

作为高性能溶剂

工业清洗与脱除:是脱漆剂、去漆药水的有效成分,也用于电路板清洁剂、除锈剂及去污剂。

树脂与聚合物:用作感光树脂、特殊油墨及聚酰胺、聚酰亚胺树脂的溶剂。

化纤工业:用作丙烯腈纤维的纺丝溶剂,以及羊毛、尼龙等纤维的染色助剂。

石油化工:作为萃取剂或吸收剂,用于抽提丁二烯、芳烃及高级润滑脂。

电子与电气:是锂电池和电容器常用的电解液溶剂。

涂料与油墨:用于涂料、油漆及特殊油墨。

其他:作为铸造用粘结剂、PVC等塑料的溶剂,以及用于表面处理、照片分散剂等。

作为有机合成中间体

合成吡咯烷酮系列:这是GBL最主要的下游用途,可合成2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP) 和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。PVP广泛用于化妆品、医药、食品工业等。

医药领域:合成脑复康(吡拉西坦)、维生素B1、环丙沙星等抗生素,以及用于合成布瓦西坦等药物。

农药领域:用于合成杀虫剂、除草剂及植物生长调节剂,如草铵膦和氯苯氧基丁酸类除莠剂。

其他化学品:用于合成蛋氨酸、丁酸、琥珀酸、高丝氨酸等。

其他应用

香料:用作食用香精或香料。

食品与饲料:作为食品添加剂、饲料添加剂及啤酒、葡萄酒的澄清净化剂。

储存与运输

储存条件:

1.库房与环境:应储存在阴凉、通风的库房内,避免阳光直射,理想温度建议低于15℃。 2.容器与密封:推荐使用普通钢罐、不锈钢或镍制容器;工业上常用200KG镀锌铁桶、IBC吨桶或ISO TANK。容器必须严格密封以防吸湿。 3.隔离存放:务必与酸类、碱类、醇类、胺类和氧化剂分开存放;严禁与食用化学品混储。 4.安全设施:库房需配备消防器材及泄漏应急处理设备。储存场所不应有排水管或下水道,建议上锁保存。

运输要求:

1.装卸操作:搬运时轻装轻卸,防止包装破损泄漏。 2.防火防潮:运输中需防止日晒雨淋,远离火种、热源和高温区。

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