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文档简介

纯净物单质化合物无机化合物有机化合物开链化合物

碳环化合物脂环化合物芳香化合物物质概述1链烃链烃衍生物烷烃烯烃炔烃芳香烃衍生物芳香烃脂环烃环烷烃环烯烃杂环化合物混合物物质单环芳烃多环芳烃稠环芳烃萘蒽菲脂环烃衍生物脂肪族化合物

物质,混合物,纯净物,单质,化合物2物质(Matter;Asubstance)物质是一个科学上没有明确定义的词,一般是指静止质量不为零的东西。物质也常用来泛称所有组成可观测物体的成份。世界上的物质都是化学物质,或者是由化学物质所组成的混合物。常见的物质状态有四种:固体、液体、气体及等离子体。混合物(Mixture)混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。混合物没有化学式。无固定组成和性质,组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,他们保持着原来的性质。混合物可以用物理方法将所含物质加以分离。没有经化学合成而组成。纯净物(Puresubstance)由同种物质组成的称为纯净物.宏观:由一种物质组成的物质.微观:由同种分子构成.在现实的宇宙中,纯净物只是一种理论状态特点:组成固定,有固定的物理性质和化学性质的物质;有专门的化学符号.在不破坏化学键的前提下,不能通过物理的方法进行分离的物质.单质(Elementarysubstance)单质是由一种元素组成的纯净物.元素在单质中存在时称为元素的游离态。化合物(Compound)是两种或两种以上元素组成的纯净物。化合物具有一定的特性,既不同于它所含的元素或离子,亦不同于其他化合物,通常还具有一定的组成。组成化合物的不同原子间必以一定比例存在,换言之,化合物不论来源如何,其均有一定组成。无机化合物,有机化合物3无机化合物(Inorganiccompound)一般指碳元素以外各元素的化合物,如水、食盐、硫酸等。但一些简单的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、氰化物和碳化物等,由于它们的组成和性质与其他无机化合物相似,因此也作为无机化合物来研究。绝大多数的无机化合物可以归入氧化物、酸、碱、盐四大类。有机化合物(Organiccompound)简称有机物。含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础。

组成元素:C

、H、O、N、P、S、卤素等物理性质特点:1)挥发性大,熔点、沸点低(熔点一般不超过400℃)2)水溶性差(大多不容或难溶于水,易溶于有机溶剂,如:酒精、汽油、四氯化碳、乙醚、苯)化学性质特点:1)可燃性2)稳定性差(有机化合物常会因为温度、细菌、空气或光照的影响分解变质)3)反应速率比较慢4)反应产物复杂总体来说,有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间的反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要加入催化剂等方法。而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。脂肪族化合物,开链化合物,碳环化合物4脂肪族化合物(Aliphaticcompound)脂肪族化合物是链状烃类(开链烃类)及除芳香族化合物以外的环状烃类及其衍生物的总称。脂肪族化合物涵盖有机化合物的所有品种,如烯类、烷烃类、醇类、醚类、酮类、醛类、酯类等。石油和天然气是脂肪烃和脂环烃及其衍生物的主要来源。来自动植物的胆甾醇、萜类等天然产物也属于脂肪族化合物,它们或用作香料或作为药物。有机化合物数目庞大,为了研究方便,通常有以下2种分类方法:按碳链分类、按官能团分类。按碳链分类,有机化合物又可以分为3大族类:开链化合物、碳环族化合物和杂环族化合物。开链化合物(Acycliccompound)这类化合物分子中的碳原子依次相互连接成链状,首尾碳原子不连接,碳架呈开链状结构,化合物中碳架形成一条或长或短的链,碳链可以是直链,也可以带有支链。人体中的脂肪族化合物:类脂质:包括磷脂、脑磷脂、卵磷脂、固醇、糖脂、脂蛋白等。大多数类脂是人体组织的构成部分,是一种在人体饥饿时也不会减少的组织脂肪。类脂是构成人体组织细胞的重要组成成分。细胞膜含有由磷脂、糖脂和固醇组成的类脂层,脑和外周神经组织都含有磷脂,固醇是体内合成固醇类激素的重要脂质。中性脂肪:包括动物性和植物性两大类油脂。如猪油、牛羊油、鱼肝油、奶油、鸡油、豆油、花生油等。是在人体饥饿时即会减少储藏量的脂肪。用于烹调具有可口的香味,可增加食欲,并且脂肪的消化时间较长,使人不易感到饥饿。脂肪酸:以亚油酸对人体最为重要。人体自身不能合成,必须从食物中摄取的脂肪酸称作必须脂肪酸。必须脂肪酸能促进生长发育,增进皮肤微血管的健全,预防其脆性增加,对皮肤有保护作用,有降低血中胆固醇,减少血小板粘附性,调节脂质代谢等生理机能作用。碳环化合物(Carbocycliccompound)该分子中含有全部由碳原子组成的一个或者多个环状结构的化合物。主要包括芳香烃以及衍生物和脂环化合物.杂环化合物5杂环化合物(Heterocycliccompound)是分子中含有杂环结构的有机化合物。构成环的原子除碳原子外,还至少含有一个杂原子。是数目最庞大的一类有机化合物。最常见的杂原子是氮原子、硫原子、氧原子。该环具有芳香结构和一定的稳定性(闭合共轭体系)。根据以上定义,酸酐、环氧、内酯、内酰胺不属杂环化合物.按结构可分为脂杂环、芳杂环两大类。杂环化合物的中文名称是以口字旁标明其为杂环,另半部分表明杂原子的种类。例如,以喃、噻分别表示为含氧、硫的杂环;以咯、唑、嗪、啶、啉表示为含氮的杂环,这些字是根据英文字的尾音创造的,其中咯、唑表示为五元含氮杂环,其余的指六元含氮杂环。杂原子超过一个者分别以二、三等字表示相同杂原子的数目,例如:二唑,表示该杂环化合物为含有一个氧和两个氮杂原子的五元杂环。杂环化合物广泛存在于自然界,例如血红素,叶绿素;生物碱天然或合成药成分;维生素;植物色素,植物染料等。此外,还合成了多种多样具有各种性能的杂环化合物,其中有些可作药物、杀虫剂、除草剂、染料、塑料等。单环-五元环单环-六元环稠杂环

呋喃吡咯噻吩噁唑咪唑噻唑

吡啶吡喃

哒嗪嘧啶吡嗪喹啉异喹啉蝶啶吖啶吲哚嘌啉咔唑烃

(Hydrocarbon)是有机化合物的一种。这种化合物只由碳和氢组成,其中包含了烷烃、烯烃、炔烃、环烃及芳烃,是许多其他有机化合物的基体。烃字,是由碳和氢两个字排列组合成的。此字是化学家取“碳”字右下处之火,以及“氢”字下半部的巠所发明出来的字。烃分为饱和烃和不饱和烃。其他各类有机化合物可以看作是烃分子中一个或多个氢原子被其他元素的原子或原子团取代而生成的衍生物。烃和氯气、溴蒸气、氧等反应生成烃的衍生物,饱和烃(和苯)不与强酸、强碱、强氧化剂(例如:高锰酸钾)反应,但不饱和烃(烯烃、炔烃、苯的同系物)可以被氧化或者和卤化氢发生加成反应。如甲烷和氯气在光照条件下反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)等衍生物。在烃分子中碳原子互相连接,形成碳链或碳环状的分子骨架;一定数目的氢原子连在碳原子上,使每个碳原子保持四价。所有的烃都是憎水的,即所有的烃都不溶于水。属易燃易爆品。石油中的烃类多是饱和烃,而不饱和烃如乙烯、乙炔等,一般只在石油加工过程中才能得到。石油中的烃有三种类型:(一)烷烃。是碳原子间以单键相联接的链状碳氢化合物。石油中的烷烃包括正构烷烃和异构烷烃。正构烷烃在石蜡基石油中含量高;异构烷烃在沥青基石油中含量高。烷烃又称烷族碳氢化合物。在常温常压下,C1-C4的烷烃呈气态,存在于天然气中;C5-C15的烷烃是液态,是石油的主要成分;C16以上的烷烃为固态。(二)环烷烃。顾名思义它是环状结构。最常见的是五个碳原子或六个碳原子组成的环,前者叫环戊烷,后者叫环己烷。环烷烃又叫环烷族碳氢化合物。(三)芳香烃。又称芳香族碳氢化合物。一般有一个或多个具有特殊结构的六圆环(苯环)组成。最简单的芳香烃是苯、甲苯、二甲苯。他们从石油炼制过程中铂重整装置生产中可以得到。烃6链烃(Aliphatichydrocarbon)分子中碳原子彼此结合成链状,而无环状结构的烃,称为开链烃。因为脂肪是链烃的衍生物,故链烃又称为脂肪烃。根据分子中碳和氢的含量,链烃又可分为饱和链烃和不饱和链烃。饱和烃即烷烃;不饱和烃则包含烯烃和炔烃。

饱和烃可分为链状饱和烃即烷烃(亦称石蜡烃)和另一类含有碳碳单键而呈环状的饱和烃即环烷烃。不饱和烃系分子中含有“C=C”或“C≡C”的烃。这类烃也可分为不饱和链烃和不饱和环烃。不饱和链烃所含氢原子数比对应的烷烃少,化学性质活动,易发生加成反应和聚合反应。不饱和链烃又可分为烯烃和炔烃。不饱和环烃可分为环烯烃(如环戊二烯)和环炔烃(如苯炔)。链烃衍生物(Aliphatichydrocarbonderivative)烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团。例如,以甲烷(CH4)为母体,则甲醇(CH3OH)、乙酸(CH3COOH)、一氯甲烷(CH3Cl)等均为甲烷的衍生物。衍生物必须含有C,H以外的元素。链烃衍生物即碳架结构为链状的烃的衍生物。链烃,链烃衍生物7烷烃,烯烃,炔烃8烷烃(Alkane)是碳氢化合物下的一种饱和烃,其整体构造仅由碳、氢、碳碳单键与碳氢单键所构成,同时也是最简单的一种有机化合物,而其下又可细分出链烷烃与环烷烃。链烷烃是指碳原子之间以单键结合成链状(直链或含支链)的烷烃。在室温下,含有1~4个碳原子的烷烃为气体;含有5~16个碳原子的烷烃为液体;含有17个碳原子以上的正烷烃为固体,但直至含有60个碳原子的正烷烃(熔点99℃),其熔点(Meltingpoint)都不超过100℃。普通命名法亦称习惯命名法,适用于比较简单的烷烃。碳原子数在10以下的烷烃,分别用甲、乙、丙、丁、午、己、庚、辛、壬、癸等天干名称表示碳原子数目,例如:CH4称为甲烷,余此类推;碳原子数在10以上时用汉文数字表示,例如C11H24称为十一烷。为了区别异构体,可用“正”、“异”、“新”等作前缀来表示。“正”表示直链烷烃;“异”表示碳链一端具有(CH3)2CH—结构,此外再无其他侧链者;“新”表示碳链一端有(CH3)C—结构此外再无其他侧链的含5、6个碳原子的烷烃,烯烃(Alkene)烯烃是指含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物。属于不饱和烃,分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。双键中有一根易断,所以会发生加成反应。单链烯烃分子通式为CnH2n,常温下C2—C4为气体,是非极性分子,不溶或微溶于水。双键基团是烯烃分子中的官能团,具有反应活性,可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应,还可氧化发生双键的断裂,生成醛、羧酸等。烯烃的物理性质可以与烷烃对比。物理状态决定于分子质量。简单的烯烃中,乙烯、丙烯和丁烯是气体,含有5至18个碳原子的直链烯烃是液体,更高级的烯烃则是蜡状固体。C2~C4烯烃为气体;C5~C18为易挥发液体;C19以上固体。在正构烯烃中,随着相对分子质量的增加,沸点升高。同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。相同碳架的烯烃,双键由链端移向链中间,沸点,熔点都有所增加。反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低,而熔点高,这是因反式异构体极性小,对称性好。与相应的烷烃相比,烯的沸点、折射率,水中溶解度,相对密度等都比烷的略小些。其密度比水小。炔烃(Alkyne)分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,其官能团为碳-碳三键(C≡C),分子通式为CnH2n-2,是一种不饱合的碳氢化合物。简单的炔烃化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。简单的炔烃的熔点、沸点,密度均比具有相同碳原子数的烷烃或烯烃高一些。不易溶于水,易溶于乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂中。炔烃可以和卤素、氢、卤化氢、水发生加成反应,也可发生聚合反应。工业中乙炔被用来做焊接时的原料。炔烃一般也随着分子中碳原子数的增加而发生递变。炔烃在水中的溶解度比烷烃、烯烃稍大。乙炔、丙炔、1-丁炔属弱极性,微溶于水,易溶于非极性溶液中碳架相同的炔烃,三键在链端极性较低。炔烃具有偶极矩,烷基支链多的炔烃较稳定。脂环化合物(Alicycliccompound)其化合物分子中含有由3个以上碳原子连接成的碳环,环内两个相邻碳原子之间可以是单键、双键或三键,环的数目可以是一个或多个。此类化合物包括脂环烃及其衍生物。它们的性质与相应的脂链化合物相似。脂环烃(Alicyclichydrocarbon)具有脂肪族性质的环烃,分子中含有闭合的碳环,但不含苯环。脂环烃分为饱和脂环烃和不饱和脂环烃,前者为环烷烃,后者为环烯烃和环炔烃。脂环化合物分子中含有两个以上碳环的称为多环化合物,包括螺环烃、稠环烃、桥环烃及它们的衍生物。脂环烃的性质与开链烃的性质相似,从性质角度分类,两者均属脂肪烃。在室温和常压下,环丙烷和环丁烷为气体,环戊烷至环十一烷为液体,环十二烷以上为固体。环烷的熔点、沸点和相对密度都比含同数碳原子的直链烷高。环戊烷、环己烷及其烷基取代物存在于某些石油中。环己烷是重要的化工原料。脂环化合物广泛存在于自然界中,如植物香精油中含有不饱和脂环烃及其含氧衍生物;石油中含有环己烷、甲基环己烷等饱和脂环烃及其衍生物。脂环化合物,脂环烃9芳香化合物(Aromaticcompound)历史上曾将一类从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为芳香族化合物。但根据气味分类并不科学,现在是指分子中至少含有一个苯环有机化合物叫做芳香族化合物。它包括芳香烃及其衍生物,如卤代芳香烃、芳香族硝基化合物、芳香醇、芳香酸、类固醇等。

19世纪中叶,化学工作者发现有相当多的有机化合物具有一些特别的性质,它们的分子式中氢原子与碳原子之比往往小于1,但是它们的化学性质却不像一般的不饱和化合物。例如它们不容易起加成反应而容易起取代反应,这些化合物中许多有芳香气味,有些是从香料中提取出来的,因此当时称它们为芳香族化合物。后来发现芳香族化合物是苯分子中一个或多个氢原子被其他原子或原子团取代而生成的衍生物。有些化合物可以看作是由苯通过两个或两个以上的碳原子并连起来的多环体系,它们也属于芳香族化合物,如萘和蒽等。20世纪30年代以后,芳香族化合物的含义又有了进一步的发展。有些化合物不含苯环,但具有芳香族化合物的某些性质,例如:酚酮、二茂铁等都能发生取代反应,这些化合物是非苯芳香族化合物。其它的化合物可以根据休克尔规则来判断是否具有芳香性。具体表述是对完全共轭的、单环的、平面多双键物质来说,具有(4n+2)个离域π电子(这里n是大于或等于零的整数)的分子,可能具有特殊芳香稳定性。因而象吡啶等杂环物质都是具有芳香性的。它们的衍生物也都是芳香族化合物。芳香性是指(1)具有平面或接近平面的环状结构;(2)键长趋于平均化;(3)具有较高的C/H比值;(4)芳香化合物的芳环一般都难以氧化、加成,而易于发生亲电取代;(5)具有一些特殊的光谱特征,如芳环环外氢的化学位移处于核磁共振光谱图的低场,而环内氢处于高场。休克尔规则是有机化学的经验规则。它是指当闭合环状平面型的共轭多烯(轮烯)π电子数为4n+2时,具有芳香性。该规则的量子力学基础在1931年由物理化学家休克尔(ErichHückel)公式化并提出。4n+2规则的简洁表述在1951年由冯·多林(vonDoering)提出,虽然几个作者当时同时使用了这种表达方式。芳香烃(Aromatichydrocarbon,Arene)简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。芳香烃不溶于水,但溶于有机溶剂,如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻;沸点随相对分子质量升高而升高;熔点除与相对分子质量有关外,还与其结构有关,通常对位异构体由于分子对称,熔点较低。在商业中最重要的芳香化合物就是苯和甲苯,每年产量极高。从石油中得到的苯和甲苯可用来做其他极有用的日用品材料,包括苯乙烯、苯酚、苯胺及尼龙.煤和石油是制备一些简单芳香烃如苯、甲苯等的原料。而这些简单芳香烃又是制备其它高级芳香族化合物的基本原料。当煤在无氧条件下加热至1000℃,煤分子通过热分馏产生煤焦油。而从煤焦油中可以产生苯、甲苯、二甲苯、萘和其它芳香化合物。与煤不同,石油中含有大量的烷烃和少量芳香化合物。石油馏分中主要含有环烷烃和链烃,将它们转化为芳香烃的主要方法是重整和芳构化。苯是一种应用广泛的有机溶剂,是黏合剂、油性涂料、油墨等的溶剂。短时间内吸入大量苯蒸气可引起急性中毒。急性苯中毒主要表现为中枢神经系统麻醉,甚至导致呼吸心跳停止。长期反复接触低浓度的苯可引起慢性中毒,主要是对神经系统、造血系统的损害,甚至诱发白血病。皮革加工业、箱包、家具制造中使用的黏胶剂,喷漆、油漆工作中使用的溶剂都含有苯或苯的同系物。长期接触或吸入稠环芳烃如萘(俗称卫生球,过去用来驱蚊防霉)等则会致癌。许多稠环芳烃是强烈的致癌物质,如苯并芘等。秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾中含有较多的稠环芳烃,我国有些省市已经禁止焚烧树叶和秸秆。香烟的烟雾中也存在多种稠环芳烃,提醒青少年应珍视生命,远离香烟烟雾的危害。芳香化合物,芳香烃10单环芳烃(mononucleararomatics)只有一个苯环结构的芳烃分子,称为单环芳烃.苯以及苯的同系物都是单环芳烃.如:甲苯,乙苯,苯乙烯多环芳烃(Polycyclicarene,)分子中含两个或两个以上的苯环结构的芳烃,称为多环芳烃.如:联苯,稠环芳烃(Polyaromatichydrocarbons,PAHs)分子中含有两个或两个以上的苯,苯环之间通过共用相邻两个碳原子的芳烃称为稠环芳烃.如:萘,蒽,菲,苯并(a)芘自然界的PAH主要来源于燃烧(森林大火和火山喷发)和生物合成(沉积物成岩过程、生物转化过程和焦油矿坑内气体)。未开采的煤、石油中也含有大量的多环芳烃。PAHs人为来自于工业工艺过程、缺氧燃烧、垃圾焚烧和填埋、食品制作及直接的交通排放和同时伴随的轮胎磨损、路面磨损产生的沥青颗粒以及道路扬尘中,其数量随着工业生产的发展大大增加,占环境中多环芳烃总量的绝大部分;溢油事件也成为PAHs人为源的一部分。多环芳烃广泛存在于人类生活的自然环境如大气、水体、土壤、作物和食品中。截止2013年4月份己知的多环芳烃约有200多种。大气中的PAHs以气、固两种形式存在,其中分子量小的2-3环PAHs主要以气态形式存在,4环PAHs在气态、颗粒态中的分配基本相同,5-7环的大分子量PAHs则绝大部分以颗粒态形式存在。多环芳烃(PAHs)是强致癌物质,可通过接触导致人体致癌。在已知的500多种致癌物中,有200多种和多环芳烃有关,已成为癌症的代名词。国际癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94种对实验动物致癌的化合物。其中15种属于多环芳烃,由于苯并a芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故常以苯并(a)芘作为多环芳的代表,它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。单环芳烃,多环芳烃,稠环芳烃11苯(Benzene)苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。别名:安息油;分子式:C6H6苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基,用Ph表示。因此苯也可表示为PhH。在常温下苯为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,半数致死量(大鼠,经口)3800mG/kG,也是一种致癌物质。具强折光性。易挥发。难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。能与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳、二硫化碳、冰乙酸和油类任意混溶。燃烧时的火焰光亮而带黑烟。苯的沸点为80.1℃,熔点为5.5℃,。苯比水密度低,密度为0.88g/ml,但其分子质量比水重。苯难溶于水,1升水中最多溶解1.7g苯;但苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强,除甘油,乙二醇等多元醇外能与大多数有机溶剂混溶.除碘和硫稍溶解外,无机物在苯中不溶解。苯是一种石油化工基本原料。可以用作脂肪、树脂和碘等的溶剂。测定矿物折射指数。有机合成光学纯溶剂。高压液相色谱溶剂,用作合成染料、医药、农药、照相胶片以及石油化工制品的原料;清漆、硝基纤维素漆的稀释剂、脱漆剂、润滑油、油脂、蜡、赛璐珞、树脂、人造革等溶剂。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。在若干软性饮品,如部分汽水﹑果汁饮品﹑果汁味饮品﹑葡萄适中,其中的苯甲酸盐类防腐剂(包括苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸钙)会跟维他命C(抗坏血酸)或异抗坏血酸发生化学作用,脱羧,形成少量的致癌物质苯。该反应在光照或加热时加速进行。多数饮料中,苯的含量都在10μg/kg以下,符合世界卫生组织的标准(10ppb),但高于美国(5ppb)、加拿大(5ppb)和欧盟(1ppb)的标准。有少量饮料含有较高含量的苯,含量最高的可达87.9ppb,但与日常生活中吸入的苯含量相比,这个数值仍然较小。例如,人每天吸入的洁净空气中约含苯220μg;人开车一小时会吸入40μg的苯;每天吸20支烟的人约会吸入7900μg的苯(欧盟估计值),通过被动吸烟吸入的苯也有63μg。2008年,可口可乐公司宣布将逐渐在其饮料中(除芬达和乐倍外)禁止苯甲酸钠的使用。苯参加的化学反应大致有3种:一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键),但反应极难;一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色)。苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。苯环的电子云密度较大,所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。亲电取代反应是芳环有代表性的反应。苯的取代物在进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。由于苯的挥发性大,暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内,会引起急性和慢性苯中毒。有研究报告表明,引起苯中毒的部分原因是由于在体内苯生成了苯酚。特别注意:(1)长期吸入会侵害人的神经系统,急性中毒会产生神经痉挛甚至昏迷、死亡。(2)在白血病患者中,有很大一部分有苯及其有机制品接触历史。早在1920年代,苯就已是工业上一种常用的溶剂,主要用于金属脱脂。由于苯有毒,人体能直接接触溶剂的生产过程现已不用苯作溶剂。苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。欧美国家限定汽油中苯的含量不得超过1%。苯在工业上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物:苯经取代反应、加成反应、氧化反应等生成的一系列化合物可以作为制取塑料、橡胶、纤维、染料、去污剂、杀虫剂等的原料。大约10%的苯用于制造苯系中间体的基本原料。苯与乙烯生成乙苯,后者可以用来生产制塑料的苯乙烯;苯与丙烯生成异丙苯,后者可以经异丙苯法来生产丙酮与制树脂和粘合剂的苯酚;制尼龙的环己烷;合成顺丁烯二酸酐;用于制作苯胺的硝基苯;多用于农药的各种氯苯;合成用于生产洗涤剂和添加剂的各种烷基苯。合成氢醌,蒽醌等化工产品。苯12萘(Naphthalene)分子式:C₁₀H₈工业上最重要的稠环芳香烃。纯品为具有香樟木气味的白色晶体,熔点80.5℃。易挥发并有特殊气味的晶体.从炼焦的副产品煤焦油中大量生产,而用于合成染料、树脂等。通常的卫生球就是用萘制成的。萘属低毒类。具有刺激作用,高浓度致溶血性贫血及肝、肾损害。会导致贫血或红细胞数、血色素和血细胞数显著减少。对皮肤敏感者,萘会引起一些严重的皮肤病。广泛用作制备染料、树脂、溶剂等的原料,也用作驱虫剂(俗称卫生球或樟脑丸)。起取代反应比起加成反应容易。可由煤焦油的中油部分和石炭酸部分分出(焦油萘);也可从裂解焦油碳十馏分分出(石油萘);此外,还可从甲基萘经脱甲基制得。蒽(Anthracene)分子式:C14H10一种含三个环的稠环芳烃,存在于煤焦油中。蒽的三个环的中心在一条直线上,是菲的同分异构体。蒽为带有淡蓝色荧光的白色片状晶体或浅黄色针状结晶(纯品为白色带紫色荧光)。容易升华;不溶于水,难溶于乙醇和乙醚,易溶于热苯。用途用作发光材料(如在闪烁计数器中),特别是用于涂层(如用于吸收紫外光)。用于制造蒽醌和染料等。也用作杀虫剂、杀菌剂、汽油阻凝剂等。纯品基本无毒。工业品因含有菲、咔唑等杂质,毒性明显增大。由于本品蒸气压很低,故经吸入中毒可能性很小。对皮肤、粘膜有刺激性;易引起光感性皮炎。菲(Phenanthrene)分子式:C14H10,是蒽的同分异构体。类白色粉状结晶体。带有光泽的无色晶体。不溶于水,溶于乙醇、苯和乙醚中,溶液有蓝色的荧光。可由煤焦油的蒽油中分离出来。可用于合成树脂、植物生长激素、还原染料、鞣料等方面,菲经氢化制得全氢菲可用于生产喷气飞机的燃料。其溶液用于制造染料和农药等,并用作无烟火药的稳定剂。属微毒类。对动物有致癌作用,对皮肤有刺激作用和致敏作用。萘,蒽,菲13官能团介绍Functionalgroup14官能团分类15官能团烃基含卤取代基含氧官能基含氮官能基含硫官能基含磷官能基烷烃烯烃炔烃苯及衍生物甲苯及衍生物氟代烷氯代烷碘代烷溴代烷酰卤醇醛酮碳酸酯羧酸盐羧酸醚酯氢过氧化物过氧化物胺酰胺亚胺酰亚胺叠氮化物偶氮化合物氰酸酯异氰酸酯硝酸酯腈亚硝酸酯亚硝基化合物吡啶及衍生物硝基化合物膦磷酸二酯亚磷酸酯磷酸酯硫醚砜亚砜硫醇硫氰酸酯二硫化物磺酸烃基/含卤素取代基16分类官能基名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子烷烃烷基CRalkyl--ane

甲烷烯烃烯基R2C=CR2alkenyl--ene

乙烯炔烃炔基RC≡CR'alkynyl--yne乙炔苯及衍生物苯基RC6H5

RPhphenyl--benzene异丙苯甲苯及衍生物苄基RCH2C6H5

RBnbenzyl-1-(substituent)toluene溴甲苯分类取代基名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子卤代烷卤代RXhalo-alkyl

halide氯乙烷氟代烷氟代RFfluoro-alkyl

fluoride一氟甲烷氯代烷氯代RClchloro-alkyl

chloride一氯甲烷溴代烷溴代RBrbromo-alkyl

bromide一溴甲烷碘代烷碘代RIiodo-alkyl

iodide一碘甲烷卤代烃17烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物称为卤代烃(Haloalkane),简称卤烃。卤代烃的通式为:(Ar)R-X,X可看作是卤代烃的官能团,包括F、Cl、Br、I。基本上与烃不相似,CH3F,CH3CH2F,CH3Cl,CH3CH2Cl,CH3Br在常温下是气体,余者低级为液体,高级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。密度随碳原子数增加而降低。一氟代烃和一氯代烃的密度一般比水小,溴代烃、碘代烃及多卤代烃密度比水大。绝大多数卤代烃不溶于水或在水中溶解度很小,但能溶于很多有机溶剂,有些可以直接作为溶剂使用。卤代烃大都具有一种特殊气味,多卤代烃一般都难燃或不燃。卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。卤代烷在绝对无水的乙醚中与Mg反应生成格氏试剂(RMgX),该试剂是重要的有机合成中间体,可与CO2、CO等多种物质作用,生成羧酸、醛酮等物质。卤代烷也可与Li发生反应,生成RLi。卤代烃是一类重要的有机合成中间体,是许多有机合成的原料,它能发生许多化学反应,如取代反应、消去反应等。由于卤素原子吸引电子的能力大,致使卤代烃分子中的C—X键具有一定的极性。当C—X键遇到其他的极性试剂时,卤素原子被其他原子或原子团取代。卤代烷中的卤素容易被—OH、—OR、—CN、NH3或H2NR取代,生成相应的醇、醚、腈、胺等化合物。一般反应式可写为:R─X+:Nu─→R─Nu+:X碘代烷最容易发生取代反应,溴代烷次之,氯代烷又次之,芳基和乙烯基卤代物由于碳-卤键连接较为牢固,很难发生类似反应。卤代烃可以发生消去反应,在碱的作用下脱去卤化氢生成碳-碳双键或碳-碳三键,比如,溴乙烷与强碱氢氧化钾在乙醇共热的条件下,生成乙烯、溴化钾和水。卤代烃发生消去反应时遵循查依采夫规则。邻二卤化合物除可以进行脱卤化氢的反应外,在锌粉(或镍粉)作用下还可发生脱卤反应生成烯烃。脂肪族卤代烃可在碱性水溶液中水解生成醇,碱性醇溶液中发生消去反应生成烯,芳香族卤代烃则较为困难。简单的卤代烃,如氯(代)甲烷、二氯甲烷等,多是在高温或光照条件下由烷烃直接发生取代反应制得。结构复杂的卤代烃则多由相应的醇或不饱和烃制得。对于一卤代烃而言,通常用醇、烃来制取。许多卤代烃可用作灭火剂(如四氯化碳)、冷冻剂(如氟利昂)、清洗剂(常见干洗剂、机件洗涤剂)、麻醉剂(如氯仿,现已不使用)、杀虫剂(如六六六,现已禁用),以及高分子工业的原料(如氯乙烯、四氟乙烯)。在有机合成上,由于卤代烃的化学性质比较活泼,能发生许多反应,例如取代反应、消去反应等,从而转化成其他类型的化合物。因此,引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应,在有机合成中起着重要的桥梁作用。如:1、在烃分子中引入羟基。例如由苯制苯酚。先用苯与氯气在有铁屑存在的条件下发生取代反应制取氯苯,在用氯苯在氢氧化钠存在的条件下与高温水蒸气发生水解反应便得到苯酚;再例如由乙烯制乙二醇。先用乙烯与氯气发生加成反应制1,2-二氯乙烷,再用1,2-二氯乙烷再氢氧化钠溶液中发生水解反应制得乙二醇。2、在特定碳原子上引入卤原子。例如,由1-溴丁烷制1,2-二溴丁烷。先由1-溴丁烷发生消去反应得1-丁烯,再由1-丁烯与溴加成得1,2-二溴丁烷。3、改变某些官能团的位置。例如,由1-丁烯制2-丁烯。先由1-丁烯与氯化氢加成得2-氯丁烷,再由2-氯丁烷发生消去反应得2-丁烯;如由1-溴丙烷制2-溴丙烷。先由1-溴丙烷通过消去反应制丙烯,再由丙烯与氯化氢加成得2-溴丙烷;由1-丙醇制2-丙醇。先由1-丙醇消去反应制丙烯,再由丙烯与氯化氢加成制2-氯丙烷,最后由2-氯丙烷水解得2-丙醇。卤素是强毒性基,卤代烃一般比母体烃类的毒性大。卤代烃经皮肤吸收后,侵犯神经中枢或作用于内脏器官,引起中毒。一般来说,碘代烃毒性最大,溴代烃、氯代烃、氟代烃毒性依次降低。低级卤代烃比高级卤代烃毒性强;饱和卤代烃比不饱和卤代烃毒性强;多卤代烃比含卤素少的卤代烃毒性强。使用卤代烃的工作场所应保持良好的通风。含氧官能基18分类官能基名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子酰鹵鹵代甲酰基RCOXhaloformyl--oylhalide乙酰氯醇羟基ROHhydroxy--ol甲醇酮羰基RCOR'keto-,oxo--one丁酮醛醛基RCHOaldo--al乙醛碳酸酯碳酸酯ROCOORalkyl

carbonate羧酸盐羧酸根RCOO−

carboxy--oate乙酸钠羧酸羧基RCOOHcarboxy--oicacid乙酸醚醚ROR'alkoxy-alkylalkyl

ether乙醚酯酯RCOOR'alkylalkanoate丁酸乙酯氢过氧化物氢过氧基ROOHhydroperoxy-alkyl

hydroperoxide过氧化甲乙酮过氧化物过氧基ROORperoxy-alkyl

peroxide二叔丁基过氧化物含氮官能基19分类官能基名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子酰胺酰胺RCONR2carboxamido--amide乙酰胺胺伯胺RNH2amino--amine甲胺仲胺R2NHamino--amine二甲胺叔胺R3Namino--amine三甲胺季铵盐/季铵阳离子R4N+ammonio--ammonium胆碱亚胺一级酮亚胺RC(=NH)R'imino--imine二级酮亚胺RC(=NR)R'imino--imine一级醛亚胺RC(=NH)Himino--imine二级醛亚胺RC(=NR')Himino--imine酰亚胺酰亚胺RC(=O)NC(=O)R'imido--imide叠氮化物叠氮根RN3azido-alkyl

azide叠氮苯偶氮化合物偶氮基RN2R'azo--diazene甲基黄氰酸酯氰酸酯ROCNcyanato-alkyl

cyanate异腈RNCisocyano-alkyl

isocyanide异氰酸酯异氰酸酯RNCOisocyanato-alkyl

isocyanate异氰酸甲酯异硫氰酸酯RNCSisothiocyanato-alkylisothiocyanate异硫氰酸烯丙酯硝酸酯硝酸酯RONO2nitrooxy-,nitroxy-alkyl

nitrate硝酸正戊酯腈氰基RCNcyano-alkanenitrile

alkyl

cyanide苯甲腈亚硝酸酯亚硝酸酯RONOnitrosooxy-alkyl

nitrite亚硝酸异戊酯硝基化合物硝基RNO2nitro-

硝基甲烷亚硝基化合物亚硝基RNOnitroso-

亚硝基苯吡啶及衍生物吡啶基RC5H4N

4-pyridyl(pyridin-4-yl)

3-pyridyl(pyridin-3-yl)

2-pyridyl(pyridin-2-yl)-pyridine尼古丁含磷/硫官能基20分类官能機名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子膦膦R3Pphosphino--phosphane

甲基丙基膦磷酸二酯磷酸酯HOPO(OR)2phosphoricaciddi(substituent)esterdi(substituent)hydrogenphosphateDNA亚磷酸酯亚磷酸酯RP(=O)(OH)2phosphono-substituent

phosphonicacid亚磷酸苄酯磷酸酯磷酸酯ROP(=O)(OH)2phospho-3-磷酸甘油醛硫醚硫醚RSR'di(substituent)sulfide二甲基硫醚砜磺酰基RSO2R'sulfonyl-di(substituent)sulfone二甲基砜磺酸磺酸基RSO3Hsulfo-substituent

sulfonicacid苯磺酸亚砜亚磺酰基RSOR'sulfinyl-di(substituent)sulfoxide二苯基亚砜硫醇巯基RSHmercapto-,sulfanyl--thiol乙硫醇硫氰酸酯硫氰酸酯RSCNthiocyanato-alkyl

thiocyanate二硫化物二硫键RSSR'alkylalkyldisulfide二苯基二硫化物官能团21官能团(Functionalgroup)决定化合物特殊性质的原子或原子团称为官能团。含有相同官能团的化合物,其化学性质基本上是相同的。官能团和原子团的区别在于,前者不带电,不能够稳定存在,而后者带电,可以稳定存在。当有机化合物含有多个官能团时,按照官能团优先命名原则,要以最优先的官能团为主官能团,其他官能团作为取代基。优先顺序规则如下:常见官能团的优先次序表类别序号官能团词头名称词尾名称酸1-COOH羧基羧酸2-SO3H磺基磺酸羧酸衍生物3-COOR酯基羧酸酯4-COX卤羰基酰卤5-CONH2氨甲酰基酰胺腈6-CN氰基腈醛7-CHO醛基醛酮8>C=O羰基酮醇9-OH羟基醇酚10-OH羟基酚胺11-NH2胺基胺炔12-C≡C-/炔烯13>C=C</烯醚14-OR烃氧基/卤代烃15-X卤代/硝基化合物16-NO2硝基/常见有机物介绍CommonOrganicCompound22开链化合物碳环化合物杂环化合物烷烃甲烷石油醚凡士林,C18~C22乙烯丙烯聚乙烯,(PE)聚苯乙烯(PS)聚丙烯(PP)聚异丁烯,(PIB)聚丁二烯,(PB)聚异戊二烯,(PIP)丁苯橡胶(SBR)

顺丁橡胶(1,3-丁二烯聚合物)烯类,(C=C)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚丙烯腈,(PAN)聚丙乙烯(PPE)苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)聚甲基戊烯(PMP)丁基橡胶(IIR)乙丙橡胶(EPR)丁腈橡胶(NBR)瓦斯异戊橡胶SBS橡胶23烷烃24甲烷(Methane)分子式:CH4是最简单的烃,在标准状态下甲烷是一无色无味气体。家用天然气的特殊味道,是为了安全而添加的人工气味,通常是使用甲硫醇或乙硫醇。在一大气压力的环境中,甲烷的沸点是−161°C。液化的甲烷不会燃烧,除非在高压的环境中(通常是4~5大气压力)。中国国家标准规定,甲烷气瓶为棕色,白字。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。甲烷是天然气的最主要成分,约占了87%,是一种很重要的燃料。同时它也是一种温室气体:其全球变暖潜能为21(即它的暖化能力比二氧化碳高二十一倍)。甲烷是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分。它可用来作为燃料及制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。瓦斯(gas)瓦斯是无色、无味、无臭的气体,但有时可以闻到类似苹果的香味,这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554,在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg,瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,难溶于水,不助燃也不能维持呼吸,达到一定浓度时,能使人因缺氧而窒息,并能发生燃烧或爆炸。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。凡士林(Vaseline)一种油脂状的石油产品。白色至黄棕色允许有矿物油气味,滴点约37-54度。是由石油的残油经硫酸和白土精制而得,也可以由固体石腊烃和矿物润滑油调制而成。凡士林的化学成分主要是长链烷烃(C18~C22)。同时也是一种石化制胶状物的通用商标,亦为联合利华所生产的个人清洁用品、除臭用品、润肤霜与润滑剂品牌。石油醚(petroleumether)无色透明液体,有煤油气味,易挥发。主要为戊烷和己烷的混合物。不溶于水,溶于无水乙醇、苯、氯仿、油类等多数有机溶剂。易燃易爆,与氧化剂可强烈反应。通常用铂重整抽余油或直馏汽油经分馏、加氢或其他方法制得。主要用作溶剂及作为油脂的抽提。用作有机溶剂及色谱分析溶剂;用作有机高效溶剂、医药萃取剂、精细化工合成助剂等;也可用于有机合成和化工原料。烯类(1)25乙烯(Ethylene)分子式:C2H4;结构式:乙烯是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物。两个碳原子之间以双键连接。通常情况下,乙烯是一种无色、无臭、稍带有甜味的气体,密度为1.25g/L,比空气的密度略小,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物。两个碳原子之间以双键连接。主要用途:乙烯是重要的有机化工基本原料,主要用于生产聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯等.石油化工最基本原料之一。在合成材料方面,大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯,乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等;在有机合成方面,广泛用于合成乙醇、环氧乙烷及乙二醇、乙醛、乙酸、丙醛、丙酸及其衍生物等多种基本有机合成原料;经卤化,可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷;经齐聚可制α-烯烃,进而生产高级醇、烷基苯等。主要用作石化企业分析仪器的标准气.乙烯用作脐橙、蜜桔、香蕉等水果的环保催熟气体乙烯用于医药合成、高新材料合成乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产品占石化产品的70%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。丙烯(Propylene)分子式:C3H6;结构简式:CH2=CH-CH3常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。分子量42.08,密度0.5139g/cm3(20/4℃),冰点-185.3℃,沸点-47.4℃。易燃,爆炸极限为2%~11%。不溶于水,溶于有机溶剂,是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。用于制丙烯腈、环氧丙烷、丙酮等。用以生产多种重要有机化工原料、生成合成树脂、合成橡胶及多种精细化学品等。用丙烯颜料绘制的画。丙烯颜料是用一种化学合成胶乳剂(含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸,以及增稠剂、填充剂等)与颜色微粒混合而成的新型绘画颜料。丙烯用量最大的是生产聚丙烯,另外丙烯可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂类以及制环氧丙烷和丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。聚烯类(2)26聚乙烯(Polyethylene,PE)结构式:[-CH2-CH2-]n聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。无臭,无毒的可燃性白色粉末,手感似蜡。具有优良的耐低温性能。聚乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无毒,具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低,对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下,透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135℃,低密度聚乙烯熔点较低(112℃)且范围宽。常温下不溶于任何已知溶剂中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。聚乙烯有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质,硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同,分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。低密度聚乙烯(LOWDENSITYPOLYETHYLENE,LDPE)俗称高压聚乙烯,因密度较低,材质最软,主要用在塑胶袋、农业用膜等。高密度聚乙烯(HIGHDENSITYPOLYETHYLENE,HDPE)俗称低压聚乙烯,与LDPE及LLDPE相较,有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性,此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好,主要应用于吹塑、注塑等领域。线型低密度聚乙烯(LINEARLOWDENSITYPOLYETHYLENE,LLDPE),则是乙烯与少量高级Α-烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似,透明性较差些,惟表面光泽好,具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性,低温下抗冲击强度较佳等优点。聚乙烯可用挤出、注射、模塑、吹塑和熔纺等方法成型,广泛应用于工业、农业、包装及日常工业中,在中国应用相当广泛,薄膜是其最大的用户,约消耗低密度聚乙烯77%,高密度聚乙烯的18%,另外,注塑制品、电线电缆、中空制品等都在其消费结构中占有较大的比例,在塑料工业中占有举足轻重的地位。中国称为乙纶,一般采用低压聚乙烯作原料,纺制成合成纤维。乙纶主要用于生产渔网和绳索,或纺成短纤维后用作絮片,也可用于工业耐酸碱织物。研制出超高强度聚乙烯纤维(强度可达3~4GPa),可用作防弹背心,汽车和海上作业用的复合材料。聚丙烯(Polypropylene,PP)结构式:中文别名:丙纶;聚丙烯纤维;丙纶短纤维;是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体,无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化,故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀,制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度只有0.90--"0.91g/m3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。耐低温冲击性差,较易老化,但可分别通过改性予以克服。成型性好,但因收缩率大(为1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,对一些尺寸精度较高零件,还难于达到要求,制品表面光泽好,易于着色。脆化温度为-35℃,在低于-35℃会发生脆化,耐寒性不如聚乙烯。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaeticpolyprolene)、无规聚丙烯(atacticpolypropylene)和间规聚丙烯(syndiotaticpolypropylene)三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯,若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯,当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中,等规结构含量约为95%,其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯的结晶度高,结构规整,因而具有优良的力学性能。聚丙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍属于偏低的品种,其拉伸强度仅可达到30MPa或稍高的水平。等规指数较大的聚丙烯具有较高的拉伸强度,但随等规指数的提高,材料的冲击强度有所下降,但下降至某一数值后不再变化。温度和加载速率对聚丙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时,冲击破坏呈韧性断裂,低于玻璃化温度呈脆性断裂,且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率,可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚丙烯具有优异的抗弯曲疲劳性,其制品在常温下可弯折106次而不损坏。但在室温和低温下,由于本身的分子结构规整度高,所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性,俗称百折胶。聚烯类(3)27聚异丁烯(Polyisobutylene,PIB)聚异丁烯的化学结构是典型的饱和线形聚合物,整个结构主要部分是由重复单元-CH2-C(CH3)2-构成,头基是CH3-,尾基是-CH2-C(CH3)=CH或-CH=C(CH3)-CH3。聚异丁烯按其分子量分为高分子量聚异丁烯(分子量>1000)和低分子量聚异丁烯(分子量<1000),二者性能和应用不同。聚异丁烯是无色无味无毒的高纯度的液体异构直链烷烃,可用于化妆品和药品的油相成份而无特殊的限制;和白矿油、凡士林相比,Polysynlane能给产品以极好而高贵的手感,滋润不油腻,保湿润滑,渗透力强。聚异丁烯是以异丁烯为主和少量正丁烯共聚而成的液体,其结构几乎都是长链,并且具有一个双键的单烯烃。聚丁烯与低分子聚异丁烯在使用中没有严格的区别,由于制备方法基本相同,因此不易严格区分。但聚异丁烯是以混合丁烯为原料,从结构上讲是异丁烯和正丁烯的共聚物,分子量较低,是一种粘稠液体,主要用于润滑油、胶粘剂、化妆品等多种行业。应用和特性1.应用于粘合剂:聚丁烯是许多溶剂剥离型压敏粘合剂和热熔体粘合剂的一个重要成分,具备永久粘合性、极好相容性、耐老化性、增加低温柔软性、初粘性。2.应用于嵌缝胶和密封胶:可延长贮存期,提高防陷入,稳定各种温度下的粘度,提供永久揉曲,抗龟裂,特别适用于丁基嵌缝胶、密封胶、减震腻子,并可应用于硅硐、聚硫密封胶。3.应用于工业缠绕膜和农业牧草膜:可增加粘性、柔韧性、降低成本。4.应用于润滑油,润滑酯等:增粘,抗剪切,减少排烟,延长发动机寿命。主要下游产品1.聚异丁烯丁二酰亚胺2.聚异丁烯胺3.氢化聚异丁烯4.卤化聚异丁烯聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)化学结构式:聚丙烯腈是由单体丙烯腈经自由基聚合反应而得到。大分子链中的丙烯腈单元是接头-尾方式相连的。聚丙烯腈外观为白色或略带黄色的不透明粉末;相对密度1.12,玻璃化温度约90℃。它溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜、硝酸亚乙基酯等极性有机溶剂,还能溶于硫氰酸盐、过氯酸盐、氯化锌、溴化锂等无机盐的浓水溶液,以及浓硝酸等特殊溶剂。它的软化温度和分解温度很接近,加热至200℃以上也不熔化,而是逐渐着色,以至碳化。聚丙烯腈纤维(俗称晴纶)的强度并不高,耐磨性和抗疲劳性也较差。聚丙烯腈纤维的优点是耐候性和耐日晒性好,在室外放置18个月后还能保持原有强度的77%。它还耐化学试剂,特别是无机酸、漂白粉、过氧化氢及一般有机试剂。在回弹性和卷曲性方面,与羊毛存在很大的差距。随着合成纤维生产技术的不断发展,复合聚丙烯腈纤维以及各种改性聚丙烯腈相继出现,如高收缩、抗起球、亲水、抗静电、阻燃、细纤度、异型截面等品种都已有商品生产。聚丙烯腈纤维广泛用来代替羊毛,或与羊毛混纺制成毛织物等,可代替部分羊毛制作毛毯和地毯等织物,还可作为室外织物,如滑雪外衣、船帆、军用帆布、帐篷等。腈纶密度一般为1.16~1.18克/厘米3,标准回潮率为1.0%~2.5%。纤维的特点是蓬松性和保暖性好,手感柔软,并具有良好的耐气候性和防霉、防蛀性能。聚丙烯腈主要用于制造合成纤维(如腈纶)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三单体共聚的高分子聚合物仿制的合成纤维。聚烯类(4)28异戊橡胶(Polyisoprene)结构式:中文别名:聚异戊二烯橡胶、顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶、异戊二烯橡胶、IR;由异戊二烯合成的一种橡胶,最接近天然橡胶,而耐水性,电绝缘性超过天然橡胶。全名为顺-1,4-聚异戊二烯橡胶。由异戊二烯制得的高顺式(顺-1,4含量为92%~97%)合成橡胶,因其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶。它是一种综合性能很好的通用合成橡胶,主要用于轮胎生产,除航空和重型轮胎外,均可代替天然橡胶。但它的生胶强度、粘着性、加工性能以及硫化胶的抗撕裂强度、耐疲劳性等均稍低于天然橡胶。聚异戊二烯(POLYISOPRENETRANS,PIP)聚异戊二烯是异戊二烯(2-甲基丁二烯)的聚合物自然界只存在两种异构体,即顺-1,4-聚异戊二烯(天然橡胶,三叶胶)和反-1,4-聚异戊二烯(杜仲胶,巴拉塔胶)。工业上重要的是顺-1,4-聚异戊二烯,又称“合成天然橡胶”或异戊橡胶(IR),于1958年合成。聚丁二烯(Polybutadiene,PB)1,3-丁二烯的聚合物。随所用催化剂、聚合方法和聚合条件的不同而生成各种不同结构的聚丁二烯,如顺-1,4-聚丁二烯、反-1,4-聚丁二烯、1,2-聚丁二烯,以及顺-1,4、反-1,4和1,2三者混杂结构的聚丁二烯。顺-1,-4聚丁二烯(简称顺丁橡胶,

CBR)和混杂结构的聚丁二烯是合成橡胶,称为丁二烯橡胶(BR),而1,2-聚丁二烯主要用作胶粘剂和密封剂。不同结构的聚丁二烯之性能差别很大,CBR有高弹性和低滞后性,高抗拉强度和耐磨性,拉伸时可结晶。高反式-1,4-聚丁二烯的结晶性大,回弹性差。而1,2-聚丁二烯为非晶态,低温性能较差。聚丁二烯可用硫黄硫化,硫化时并发生顺-反异构化。其中顺式的1,4—聚丁二烯,分子链与分子链之间的距离较大,在常温下是一种弹性很好的橡胶;反式1,4—丁二烯分子链的结构也比较规整,容易结晶,在常温下是弹性很差的塑料。聚丁二烯主要用作合成橡胶,溶液聚合的聚丁二烯常与丁苯橡胶或天然橡胶并用,做轮胎的胎面和胎体。此外,由于它耐磨,可用作输送带的包皮、鞋底、摩托车零部件等。1,2-聚丁二烯主要用作胶粘剂和密封剂。聚丙乙烯

(PPE,EPR,

APAO)又叫乙丙橡胶(PPE)是继Zieg1er一Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯。丙烯为基本单体的共聚橡胶,分为二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物;后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。乙丙橡胶又可分为二元乙丙、三元乙丙、改性乙丙和热塑性乙丙。而三元乙丙橡胶(EPDM)已在汽车密封条行业中得到广泛的应用。乙丙橡胶在汽车制造行业中应用量最大,主要应用于汽车密封条、散热器软管、火花塞护套、空调软管、胶垫、胶管等。在汽车密封条行业中,主要利用EPDM的弹性、耐臭氧、耐候性等特性,其ENB型的EPDM橡胶已成为汽车密封条的主体材料,国内生胶年消耗量已超过1万吨,但由于品种关系,其一半还依靠进口。由于热塑性三元乙丙橡胶EPDM/PP强度高、柔性好、涂装光泽度高、易回收利用的特点,在国内外汽车保险杠和汽车仪表板生产中已作为主导材料。由于乙丙橡胶具有优良的耐水性、耐热耐寒性和耐候性,又有施工简便等特点,因此乙丙橡胶在建筑行业中主要用于塑胶运动场、防水卷材、房屋门窗密封条、玻璃幕墙密封、卫生设备和管道密封件等。在电气和电子行业中主要利用乙丙橡胶的优良电绝缘性、耐候性和耐腐蚀性,在许多电气部件中采用了此类橡胶。例如用乙丙橡胶生产电缆,尤其是海底电缆用EPDM或EPDM/PP代替了PVC/NBR制作电缆的绝缘层,电缆的绝缘性能和使用寿命有了大幅度提高。在变压器绝缘垫、电子绝缘护套方面也大量采用了乙丙橡胶制作。EPR具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能,加之单体价廉易得,用途广泛,是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种,其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位,仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。1998年世界EPR总生产能力约为102万吨,消费量为81.4万吨。初步统计,1999年消费量约为83.61万吨,预计2003年将达到98.0万吨。1998~2003年EPR的需求增长率为3.8%,高于丁苯橡胶和顺丁橡胶需求量的增长速率。聚烯类(5)29丁基橡胶(IIR)丁基橡胶,简称IIR,是IsobutyleneIsopreneRubber的缩写。具有良好的化学稳定性和热稳定性,最突出的是气密性和水密性。它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7,丁苯橡胶的1/5,而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200,丁苯橡胶的1/140。因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。丁基橡胶是世界上第四大合成橡胶(SR)胶种,是异丁烯和异戊二烯在Friedel-Craft催化剂作用下进行阳离子聚合反应的产物,外观为白色或淡黄色晶体,无臭无味,玻璃化温度很低,不溶于乙醇和丙酮。由于丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐酸碱、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能,使得其广泛应用于内胎、水胎、硫化胶囊、气密层、胎侧、电线电缆、防水建材、减震材料、药用瓶塞、食品(口香糖基料)、橡胶水坝、防毒用具、粘合剂、内胎气门芯、防腐蚀制品、码头船护旋、桥梁支承垫以及耐热运输带等方面。丁腈橡胶(NBR)丁腈橡胶又称丁二烯一丙烯腈橡胶,简称NBR,平均分子量70万左右。灰白色至浅黄色块状或粉状固体,相对密度0.95~1.0。溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(%)有42~46、36~41、31~35、25~30、18~24等五种。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外,它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。丁腈橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂,不宜做绝缘材料。耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响,随着丙烯腈含量增加,拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高,但弹性、耐寒性降低。丁腈橡胶耐臭氧性能和电绝缘性能不佳。耐水性较好。丁腈橡胶主要用于制作耐油制品,如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等,常用于制作各类耐油模压制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管、胶管、密封件、发泡等,也用于制作胶板和耐磨零件。丁苯橡胶(SBR)英文名:Emulsion-polymerizedstyrenebutadienerubber(E-SBR)丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯经共聚制得的弹性体。常温下为白色固体或透明无悬浮物液体,有微芳香味丁苯橡胶是产量最大的通用合成橡胶,有乳聚丁苯橡胶、溶聚丁苯橡胶。丁苯橡胶是浅黄褐色弹性固体,密度随苯乙烯含量的增加而变大,耐油性差,但介电性能较好;橡胶抗拉强度只有20-35千克力/平方厘米,加入炭黑补强后,抗拉强度可达250-280千克力/平方厘米;其黏合性﹑弹性和形变发热量均不如天然橡胶,但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑气密性等却优于天然橡胶,因此是一种综合性能较好的橡胶。可与天然橡胶及多种合成橡胶并用,广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。SBS橡胶S代表苯乙烯,B代表丁二烯,SBS就是采用自由基聚合生产的嵌段共聚物形式的丁苯橡胶。聚合物两端为苯乙烯聚合物链段,中间为丁二烯聚合物链段,形成ABA型的三嵌段共聚物。而SBS橡胶通常是指对SBS进行加氢处理后的SBS,通过加氢处理消除了聚丁二烯嵌段中的双键,使SBS橡胶具有了良好的抗氧化能力。聚甲基戊烯(PMP)中文名称:聚-4-甲基-1-戊烯;英文名称:poly(4-methyl-1-pentene)密度:0.833;熔点:240;无色透明粒状固体。用途:近年开发的一种新型热塑性树脂。可用注塑、吹塑、挤塑等方法成型。主要用途是制造医疗器具(如注射器)、理化实验器具、电子炉专用食器、烘烤盘、剥离纸、耐热电线涂层等。制备或来源:由丙烯二聚得单体4-甲基-1-戊烯,然后用齐格勒-纳塔催化剂聚合而得。其他:是密度最小的热塑性树脂,耐热性优越,可见光透过率达90%,紫外光透光度优于玻璃及其他透明树脂,并有卓越的电气绝缘性能和耐化学品性能。聚烯类(6)30聚苯乙烯(Polystyrene,PS)聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物,日文名称为ポリスチロール,简称PS。通常聚苯乙烯为非晶态无规聚合物,具有优良的绝热、绝缘和透明性,长期使用温度0~70℃,但脆,低温易开裂。此外还有全同和间同以及无规立构聚苯乙烯。全同聚合物有高度结晶性,间同聚合物有部分结晶性。聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯,发泡聚苯乙烯(EPS),高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂属无定形高分子聚合物,聚苯乙烯大分子链的侧基为苯环,大体积侧基为苯环的无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆,冲击强度低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。发泡聚苯乙烯又称可发性聚苯乙烯,为在普通聚苯乙烯中浸渍低沸点的物理发泡剂制成,加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫塑料产品。白色珠状颗粒,相对密度1.05。热导率低,吸水件小。耐冲击振动、隔热、隔音、防潮、减振。介电性能优良。溶于丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、溶剂汽油等。硬质蜂窝状泡沫物,有良好隔热性和震动吸收作用,高压缩强度,很轻重量和抗湿性,其用途包括建筑物隔热和隔音,侧墙和内墙壁的覆盖,包装材料和一次性包装容器。耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)耐冲击性聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的

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