用户:XuasdYX/沙盒
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XuasdYX/沙盒 | |
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IUPAC名 1,3,5-Trinitrobenzene 1,3,5-三硝基苯 | |
别名 | 均三硝基苯 s-TNB |
识别 | |
CAS号 | 99-35-4 ![]() |
PubChem | 7434 |
ChemSpider | 13873689 |
SMILES |
|
InChI |
|
InChIKey | UATJOMSPNYCXIX-UHFFFAOYSA-N |
UN编号 | 0214 |
性质 | |
化学式 | C6H3N3O6 |
摩尔质量 | 213.10 g·mol⁻¹ |
外观 | 淡黄色结晶[1] |
密度 | 1.76g/cm3[2] |
熔点 | 123°C[2] |
溶解性(水) | 微溶[1] |
溶解性 | 微溶于二硫化碳 可溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、苯 易溶于丙酮、甲苯、吡啶、乙酸乙酯[1] |
热力学[2] | |
ΔfHm⦵298K | -37.24kJ·mol-1 |
ΔcHm⦵ | -2752.9kJ·mol-1 |
爆炸性[2] | |
撞击感度 | 7.4J |
摩擦感度 | >355N(钝感) |
爆速 | 7300m/s(1.71g/cm3) |
危险性[4] | |
GHS危险性符号![]() ![]() ![]() ![]() | |
GHS提示词 | Danger |
H-术语 | H201, H300, H310, H330, H373, H400, H410 |
致死量或浓度: | |
LD50(中位剂量)
|
284mg/kg(大鼠,口服) 804mg/kg(小鼠,口服) [3] |
相关物质 | |
相关同分异构体 | 1,2,4-三硝基苯、1,2,3-三硝基苯 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
1,3,5-三硝基苯(代号:s-TNB[注 1])又称均三硝基苯,是一种爆炸性能略优于梯恩梯的炸药,由于造价高昂,该药并未得到实际应用。有机化学工业中,该物质可用于制造均苯三酚等产品[1]。
物理性质
[编辑]均三硝基苯具有3种晶型,除常规的I型外,II型和III型均需要通过三茚满辅助重结晶制取,但目前已有文献暂不能完全确定制取条件,仅认为溶剂种类和三茚满的选择性吸附是关键变量[5]。三种晶型的晶胞参数如下:[5]
晶型 | 晶系 | 晶胞参数 | Z | 空间群 |
---|---|---|---|---|
I型 | 正交晶系 | a=1.2587nm,b=0.9684nm,c=2.686nm,V=3.274nm3 | 16 | Pbca |
II型 | a=0.9297nm,b=1.8730nm,c=0.9633nm,V=1.6774nm3 | 8 | Pca21 | |
III型 | 单斜晶系 | a=1.2896nm,b=0.5723nm,c=1.1287nm,β=98.190°,V=0.8245nm3 | 4 | P21/c |
一般条件下的均三硝基苯为淡黄色结晶,晶体密度1.76g/cm3,熔点约为123°C[2]。均三硝基苯在17°C时微溶于水和二硫化碳,可溶于甲醇、乙醇、乙醚、氯仿和苯,易溶于丙酮、甲苯、吡啶、乙酸乙酯[1]。均三硝基苯在硫酸中的溶解度随温度和浓度变化关系如下:[1]
温度(°C) | 硫酸浓度 | |||
---|---|---|---|---|
70% | 80% | 90% | 100% | |
25 | 0.50 | 1.05 | 7.80 | 21.5 |
40 | 0.75 | 1.75 | 8.60 | 24.0 |
50 | 0.90 | 1.90 | 11.30 | 26.5 |
60 | 1.15 | 2.30 | 11.65 | 28.0 |
70 | 1.20 | 2.95 | 12.05 | 32.0 |
80 | 1.50 | 3.75 | 14.75 | 34.3 |
90 | 2.00 | 4.15 | 17.75 | 37.0 |
100 | 2.50 | 5.90 | 21.30 | 42.4 |
化学性质
[编辑]均三硝基苯对酸稳定,但易与碱性化合物发生反应:与氢氧化钠反应生成性质不同的多种物质[注 2];与甲醇钾反应生成苯甲醚衍生物的钾盐[7];与氰化钾反应生成含氰基的钾盐[8]。均三硝基苯与甲醇钾及氰化钾反应的可能生成物如下:[1]
均三硝基苯可与铁氰化钾等氧化剂反应生成苦味酸[9],也可与硫化钠、硫化铵等还原剂反应生成3,5-二硝基苯胺。在某些条件下,均三硝基苯还能被还原为其他物质:在乙醇环境下与硫化氢反应生成3,5-二硝基苯基羟胺;在盐酸中与铁或锡反应生成均三氨基苯[1];在甲醇-水溶剂中与硼氢化钠反应则会使其变为均三氨基环己烷[10]。
均三硝基苯可在含碳酸钾等碱性物质的二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四甲基脲等极性非质子溶剂中与部分包含羟基结构的化合物反应,脱去硝基并形成醚键或氮氧键,以此合成新的硝基芳香化合物[11][12]。该反应泛用度较好,但产率普遍低于80%,难以用于工业生产[13]。
均三硝基苯易与其他芳香族化合物组成加成化合物,且该生成物质的熔点与组成成分分子结构及熔点均有关。加成化合物通常不稳定,溶于溶剂就可使其分解,溶于酸则能使其完全分解。部分典型系统数据如下:[1][14][注 3]
组成物质 | 组成物质熔点(°C) | 分子比 | 加成化合物熔点(°C) |
---|---|---|---|
萘 | 80.2 | 1:1 | 151 |
蒽 | 216 | 1:1 | 165 |
苊 | 89.4 | 1:1 | 161 |
菲 | 99 | 1:1 | 125 |
芴 | 114.76 | 3:2 | 105 |
苯胺 | -6 | 1:1 | 125 |
2-萘胺 | 113 | 1:1 | 161 |
邻苯二胺 | 102.1 | 1:1 | 163 |
间苯二胺 | 62 | 1:1 | 168 |
对苯二胺 | 145 | 1:1 | 145.5 |
二苯胺 | 53 | 2:1 | 100.3 |
间硝基苯胺 | 114 | 1:1 | 97.5 |
硝基苯 | 5 | 1:1 | 78 |
咔唑 | 245 | 1:1 | 203 |
对苯二酚 | 170 | 1:1 | 131 |
间苯二酚 | 109.8 | 2:1 | 103 |
三苯基甲醇 | 160 | 3:2 | 134.5 |
制备工艺
[编辑]下游产品
[编辑]爆炸性质
[编辑]毒性与危害
[编辑]均三硝基苯在多个方面表现出毒性,其大鼠和小鼠的急性口服半数致死量分别为284mg/kg及804mg/kg[3]。在对大鼠的口服摄入实验中,实验动物在均三硝基苯摄入量高于4.41mg/kg/天时即表现出不良反应,其肾脏、脾脏、大脑均受到影响,雄性大鼠还会出现睾丸质量下降症状。此外,高剂量摄入组别大鼠的体重显著下降,红细胞数量减少,血细胞比容降低,海因兹小体增加,高铁血红蛋白浓度增加,表现出一定的血液毒性[15]。
注释
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 T. Urbański (著); 孙荣康(译) 1976,第192-198页.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Koch 2021,第681-682页.
- ^ 3.0 3.1 FitzGerald, G.B.; DiGiulio, N.; Desai, L.S.; Ready, G. Acute Toxicological Evaluation of 1,3,5-Trinitrobenzene. Journal of the American College of Toxicology. 1992, 1 (3): 169–170. ISSN 0730-0913. doi:10.1177/109158189200100315 (英语).
- ^ CID 7434 PubChem的链接
- ^ 5.0 5.1 Thallapally, Praveen K.; Jetti, Ram K. R.; Katz, Amy K.; Carrell, H. L.; Singh, Kuldeep; Lahiri, Kakali; Kotha, Sambasivarao; Boese, Roland; Desiraju, Gautam R. Polymorphism of 1,3,5-Trinitrobenzene Induced by a Trisindane Additive. Angewandte Chemie. 2004, 116 (9): 1169–1175. ISSN 0044-8249. doi:10.1002/ange.200352253 (英语).
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参考书籍
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- Agrawal, Jai Prakash. High Energy Materials Propellants, Explosives and Pyrotechnics. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. 2010. ISBN 978-3-527-32610-5 (英语).
- T. Urbański. 火炸药的化学与工艺学(第I卷). 由孙荣康翻译. 北京: 国防工业出版社. 1976. CSBN 15034·1425 (中文(简体)).
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