草酰氯：神秘化工原料的神奇用途与风险防范
引言
草酰氯，作为一种有机化合物，化学式为C2H2Cl2O4，又名乙二酰氯，是一种无色发烟液体。它作为一种重要的化工原料，广泛应用于医药、农药、涂料等领域。然而，草酰氯同时也具有腐蚀性和毒性，因此在使用过程中需要严格遵循安全规范。本文将详细介绍草酰氯的理化性质、合成方法、用途及其风险防范措施。
草酰氯的理化性质
外观与溶解性
草酰氯外观为无色发烟液体，具有刺激性气味。它易溶于正己烷、苯、乙醚、乙腈和卤代溶剂如二氯甲烷、氯仿。
理化数据
- 密度：1.488g/cm³
- 熔点：-10~-8℃
- 沸点：62-65℃
- 闪点：176-178℃
- 折射率：1.429（20℃）
- 摩尔折射率：21.07
- 摩尔体积（cm/mol）：78.5
- 表面张力（dyne/cm）：40.9
- 疏水参数计算参考值（XlogP）：1.7
- 氢键供体数量：0
- 氢键受体数量：2
- 可旋转化学键数量：1
- 互变异构体数量：0
- 拓扑分子极性表面积：34.1
- 重原子数量：6
- 表面电荷：0
- 复杂度：75.5
草酰氯的合成方法
草酸氯化法
德国专利介绍了草酸和五氯化磷在三乙胺存在下，在三氯氧磷中反应得到草酰氯，其收率可达73%。
国内生产实例：在带有搅拌器、固体原料供给漏斗和蒸馏装置的2L四口烧瓶中，将1kg五氯化磷和12g三乙胺悬浮于500g三氯氧磷中，在反应温度60℃和压力2.5kPa下用40min供给不含水的草酸100g，最后在70℃和2.5kPa下搅拌30min，供给和搅拌期间，在蒸馏装置中得到w20.7%的草酰氯和w78.4%的三氯氧磷混合物4979，反应器中有未反应的五氯化磷589和加入的三乙胺及剩余三氯氧磷。以草酸计，收率73%；以五氯化磷计，收率80%。
草酸酯氯化法
日本专利介绍了草酸酯（二甲酯、二乙酯、二丙酯或二苯酯）在光照下氯化形成草酰氯。例如：12g草酸二甲酯在灯光照耀下160℃以50cm³/min速度通入氯气，反应8h得到10.2g草酰氯。17.5g草酸二丙酯在165℃光照反应8h可得到8.9g草酰氯。
草酰氯的用途
医药领域
草酰氯在医药领域用作合成抗生素的原料，如青霉素、头孢菌素等。
农药领域
草酰氯在农药工业用于合成超高效磺酰脲类除草剂苄黄隆、植物生长调节剂等。
涂料领域
草酰氯在涂料领域用作甲基丙烯酞异氰酸酯的原料。
其他领域
草酰氯还可用于塑料、聚酯和聚氨酯等工业，以及电子工业中半导体材料的刻蚀剂等。
草酰氯的风险防范
急性毒性
草酰氯具有急性毒性，大鼠吸入LC50为0.15mg/L。
应急处理
- 疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。
- 建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿化学防护服。
- 不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。
- 用沙土、干燥石灰或苏打灰混合，然后收集运至废物处理场所处置。
- 也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，经稀释的洗水放入废水系统。
安全储存
草酰氯应储存在阴凉、通风、干燥处，远离火源、热源和氧化剂。
防护措施
- 操作人员应穿戴适当的防护用品，如防毒面具、防护手套、防护服等。
- 工作场所应配备泄漏应急处理设备和消防设施。
总结
草酰氯作为一种重要的化工原料，在医药、农药、涂料等领域具有广泛的应用。然而，草酰氯同时也具有腐蚀性和毒性，因此在使用过程中需要严格遵循安全规范。了解草酰氯的理化性质、合成方法、用途及风险防范措施，有助于保障生产安全，防止环境污染。