甲基叔丁基醚

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甲基叔丁基醚
IUPAC名
2-Methoxy-2-methylpropane
缩写 MTBE
识别
CAS号 1634-04-4
SMILES
性质
化学式 C5H12O
摩尔质量 88.15 g·mol⁻¹
密度 0.7404 g/cm³
熔点 -109 °C(164 K)
沸点 55.2 °C(328 K)
危险性
NFPA 704
NFPA 704.svg
3
1
0
 
闪点 −10 °C
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

甲基叔丁基醚英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),是一种无色透明、粘度低的可挥发性液体,具有特殊气味,含氧量为18.2%的有机类。它的蒸汽比空气重,可沿地面扩散,与强氧化剂共存时可燃烧。

MTBE的纯度约为97%-99.5%,分子式为:CH3OC(CH3)3

MTBE的毒性[编辑]

MTBE具有一定的毒性。20世纪80年代末开始研究其毒性。研究发现,它易于与水融合,可渗入土壤,破坏地下水质,认为它是一种可能的污染物。

MTBE主要经呼吸道吸收,也可以经皮肤消化道吸收,动物在高浓度的MTBE中可致癌。对小鼠的麻醉浓度为1.0mmol/L,致死浓度为1.6mmol/L。对人体的影响主要表现在上呼吸道、眼睛粘膜的刺激反应,长期接触可使皮肤干燥。

美国EPA推荐饮用水中MTBE的质量浓度为5.2~10.3微克/L。

MTBE的合成[编辑]

MTBE一般是以甲醇异丁烯为原料,借助酸性催化剂合成,其中催化剂在工业上用得最多的是树脂催化剂。其中由于异丁烯的来源不同而形成了不同的合成路线。

异丁烯的来源:

合成MTBE的催化剂:

反应方程式[编辑]

MTBE的反应是一个选择性加成反应烯烃中的叔碳原子在酸性催化剂的存在下形成正碳离子,再与结合形成。其反应是一个可逆放热反应。

主反应: Mtbe1.gif

副反应: Mtbe2.gif

MTBE合成工艺[编辑]

物理性质[编辑]

应用[编辑]

20世纪70年代,MTBE作为提高汽油辛烷值的汽油调和组分开始被人们注意。MTBE可以增加汽油辛烷值,而且化学性质稳定。添加MTBE的汽油还能改善汽车的行车性能,降低排气中一氧化碳的含量。而且燃烧效率高,可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基铅作为抗爆剂,生产无铅汽油。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。

MTBE也是制取聚合级异丁烯的重要原料。还用于甲基丙烯醛甲基丙烯酸的生产。

1973年意大利开发了世界上第一套MTBE工业装置。1990年美国制定的空气清洁法修正案(CAA-1990)要求新配方汽油添加含氧化合物(如MTBE),以减少汽车污染。中国从二十世纪70年代末和80年代初开始进行MTBE技术的研究。1983年齐鲁石化公司橡胶厂建成了中国第一套MTBE工业试验装置,1986年吉化公司建成了中国第一套万吨级MTBE工业装置。1999年,中国启动了“全国空气净化工程——清洁汽车行动”,开始鼓励使用含有MTBE的汽油。

由于发现了MTBE对人体的影响,1996年美国Santa Monica市部分地区由于饮用水中MTBE含量抬高,使得这些地区50%的供水系统关闭,这是首次引起公众关注的MTBE污染事件。1999年,美国加利福尼亚州空气资源委员会规定从2002年12月31日起,禁止加州新配方汽油中使用MTBE。现在已被推迟一年到2003年12月31日。纽约州也签署法案,规定从2004年1月起禁止使用MTBE。2010年将全面禁用MTBE。

禁用MTBE后,许多厂家开始研究替代产品,如乙醇汽油烷基化油、改产异辛烷、聚异丁烯添加剂等。

但是迄今为止,欧洲亚洲尚无禁用MTBE的意向,在一定时期内,MTBE仍将继续成为清洁汽油的主要组分。

参考[编辑]