硝基甲烷制备

1、甲烷气相硝化法:

将稀硝酸喷成雾状使之气化，与经过预热的甲烷(天然气)混合，使硝酸、甲烷、水蒸气保持一定比例。混合气进入以熔盐为加热介质的管道反应器中，在常压和450-550℃条件下直接硝化。反应生成物经冷凝和水吸收，得到的硝基甲烷水溶液经蒸馏得粗硝基甲烷，再经洗涤、精馏即得成品。每吨产品消耗工业级硝酸5500kg，天然气(CH4>95%)20000m(标准状况下)。

2、硫酸二甲酯与亚硝酸钠反应法:

将亚硝酸钠和硫酸二甲酯加入反应器中进行反应，反应产物经冷凝、蒸馏、冷却分层得成品。此外，还可以采用亚硝酸钠与氯乙酸钠反应，再加热制得。亚硝酸盐与卤代烷反应制得。在工业上也可用其他低碳烷烃(乙烷、丙烷)直接氯相硝化，但反应生成物是硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的混合物。

1、硝基甲烷和所有的硝基烷烃都容易溶解无水三氯化铝，能够制得含量约50%的溶液。溶解后形成的加成产物AlCl3-RNO2用于烃类的烷基化反应中，其催化作用比三氯化铝强。其水溶液呈弱酸性。本品易燃、易爆。操作时需穿戴防护用具。不吸湿，激烈撞击时有爆炸危险。

2、用石蕊试纸检验硝基甲烷水溶液呈酸性，即0.01mol/L的水溶液pH 6.12;饱和水溶液pH 4.01;水饱和的硝基甲烷pH 4.82。硝基甲烷有互变异构，含有微量的酸硝式结构，在水中的互变异构常数KT=1.1×10-17。酸硝式中氧原子上的氢原子相当活泼，容易生成质子，因此显酸性，能与强碱作用生成盐。硝基甲烷与氢氧化钠形成的钠盐有爆炸性，此钠盐能与醛类发生亲核加成，生成β-硝基醇，例如在碱性溶液中与甲醛加成得到β-硝基乙醇。β-硝基醇容易脱水变成不饱和硝基化合物，例如硝基甲烷与苯甲醛生成ω-硝基苯乙烯。此外，硝基甲烷可以还原生成甲胺。

3、稳定性:稳定。

4、禁配物:强还原剂、酸类、碱类、卤代烷烃、金属氢化物、金属烷氧化物、氨、胺类等。

5、避免接触的条件:震动、受热。

6、聚合危害:不聚合。

7、分解产物:氮氧化物。

8、易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。强烈震动及受热或遇无机碱类、氧化剂、烃类、胺类及三氯化铝、六甲基苯等均能引起燃烧爆炸。燃烧分解时，放出有毒的氮氧化物气体。

外观与性状:无色油状液体。

EINECS号: 200-876-6

熔点(℃):-28.6

相对密度(水=1):1.14

沸点(℃):101.2

相对蒸气密度(空气=1):2.11

饱和蒸气压(kPa):3.71(20℃)

燃烧热(kJ/mol):708.1

临界温度(℃):315

临界压力(MPa):6.30

闪点(℃):35

爆炸上限%(V/V):63.0

引燃温度(℃):415

爆炸下限%(V/V):7.1

溶解性:溶于水、醇。

无色油状液体。能与醇、醚、四氯化碳、二甲基甲酰胺等有机溶剂混溶。能溶解染料、油脂、蜡、纤维素衍生物、树脂等，特别是对硝酸纤维素、醋酸纤维素有良好的溶解能力。能溶解芳烃，但不与烷烃、环烷烃相混合。这种选择特性可用于烃的分离，润滑油的精制。

中文名称:硝基甲烷;

化学式:CH3NO2

中文同义词:硝基甲烷;一硝基甲烷;硝甲烷;硝酸甲烷;硝基甲烷, 98+%;硝基甲烷(备库);硝基甲烷(55%的甲醇溶液,约8.7MOL/L);硝基甲烷(易制爆);

英文名称:Nitromethane;

英文同义词:NM;NITROCARBOL;AKOS BBS-00004260;CH3NO2;methane,-nitro-;Methane,nitro-;Nitrofuel;Nitrometan;

EINECS号:200-876-6;

Mol文件:75-52-5.mol;

CAS号:75-52-5;

分子结构:

1、在胶黏剂中主要作为溶剂极性使用，可与许多有机化合物互溶，能溶解纤维素衍生物、树脂、染料、油脂等，特别是对硝基纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯腈、聚酯、蜡制物等有很好的溶解能力。

2、用作气雾推进剂、火箭燃料和制造炸药、染料等。

3、用作溶剂、火箭燃料、汽油添加剂以及用于有机合成。

4、硝基甲烷有较大的极性，能与许多有机化合物互溶，是一种良好的溶剂，可用作硝酸纤维素、醋酸纤维素、乙烯基树脂、聚丙烯酸酯涂料和蜂蜡等的溶剂。也可用于制取炸药、火箭、燃料、医药、染料、杀虫剂、杀菌剂、稳定剂、表面活性剂和汽油添加剂等。

硝基甲烷(易制爆)

该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。

健康危害:该品主要引起中枢神经系统损害，对肝、肾有损害。亦可引起高铁血红蛋白血症。急性中毒:吸入高浓度该品蒸气出现头晕、四肢无力、呼吸困难、紫绀、意识丧失、癫痫样抽搐。对呼吸道粘膜有轻度刺激作用。可发生肝、肾损害，继发肾病。血中高铁血红蛋白含量增高。

燃爆危险:该品易燃，具刺激性。

皮肤接触:脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入:饮足量温水，催吐。就医。

有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。

灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。

灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。

大量泄漏:用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

操作注意事项:密闭操作，全面排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩)，戴化学安全防护眼镜，穿胶布防毒衣，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、酸类、碱类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、酸类、碱类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

(一)

由环己酮与硝基甲烷加成、还原、重氮化、扩环而得。工艺过程为:将甲醇、硝基甲烷、环己酮加入反应锅中搅拌，在5-10℃滴加碱液，冷至-4℃反应1h，滤出沉淀，加水溶解，用乙酸酸化至pH=4-5，再加热溶解，静置，分取油层得硝甲基环己醇粗油;再将粗油用铁粉还原，得胺甲环己醇还原液;加入亚硝酸钠溶液，在0-8℃重氮化后，升温至25℃搅拌1.5h，再升温至85℃，然后进行水蒸气蒸馏，馏出物静置，分取油层减压蒸馏，收集60℃(1.87kPa)馏分，得环庚酮成品。

(二)

制法:于装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的干燥的反应瓶中，加入无水乙醇1200mL，分批加入洁净的金属钠57.5g(2.5mol)，待钠完全反应完后冷至40℃.剧烈搅拌下慢慢滴加新蒸馏的环己酮(2)继续搅拌反应3h。放置过夜。冰浴冷却，抽滤。干燥1h后研碎，转入4L烧瓶中，冰浴冷却下慢慢加入由醋酸184g溶于1250mL水的溶液，搅拌溶解。分出油层，水层用乙醚提取3次。合并有机层，无水硫酸镁干燥，回收乙醚和过量的硝基甲烷。剩余物中加入冰醋酸450mL，转入高压反应釜中，加入Raney Ni 催化氢气停止反应，以免过度氢化导致氢解，约需15~18h。打开反应釜，将反应液过滤，滤饼用冰醋酸洗涤。将滤液转入5L装有搅拌器的反应瓶中，冰盐浴冷却，加入冰水2300mL，慢慢滴加由亚硝酸钠290g碳酸氢钠中和至PH7，水蒸气蒸馏，收集约2L馏出液。冷却，分出油层，水层用乙醚提取3次。合并有机层，无水硫酸镁干燥，回收乙醚后减压蒸馏，收集80~85℃/4.0kPa的馏分，得化合物(1)112~118g，收率40%~42%。

★ 要想获得最好的粘接性能，被粘接的材料表面应当清洁干净，除去油脂、铁锈等，保持表面干燥，清洗方法是以丙酮或三氯乙烯等清洗剂擦拭。

★ 在被接着面滴一小滴接着剂，马上进行粘接，并保持至硬化为止，硬化时间从数秒到数分不等。约30分钟即可达到实用强度，24小时后可达到最高强度。

★ 多余的胶粘剂可用研泰清洗剂，硝基甲烷或丙酮溶解。