己内酰胺

己内酰胺，为ε-己内酰胺的简称，白色鳞片状固体。蒸汽压0.67kPa/122℃。折射率：1.4768。粘度：9（78℃）。^[1]熔化热121.8J/g，蒸发热487.2J/g。溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。^[2]手触有润滑感，工业品有微弱的叔胺气味。受热时起聚合反应。

绝大部分用于生产聚己内酰胺。后者约90％用于生产合成纤维，即卡普隆（见聚酰胺纤维），10％用做塑料，少量用于生产赖氨酸。己内酰胺也可直接用于纺丝或直接经浇铸成型做MC尼龙(见聚酰胺)。用于制帘子线时，对己内酰胺的高锰酸钾值有严格要求。

1943年，德国法本公司通过环己酮-羟胺合成（现在简称为肟法），首先实现了己内酰胺工业生产。随着合成纤维工业发展，对己内酰胺需要量增加，又有不少新生产方法问世。先后出现了甲苯法(又称斯尼亚法)；光亚硝化法(又称PNC法)；己内酯法（又称 UCC法）；环己烷硝化法和环己酮硝化法。新近正在开发的环己酮氨化氧化法，由于生产过程中无需采用羟胺进行环己酮肟化，且流程简单，已引起人们的关注。

在已工业化的己内酰胺各生产方法中，肟法仍是80年代工业应用最广的方法，其产量占己内酰胺产量中的绝大部分。甲苯法由于甲苯资源丰富，生产成本低，具有一定的发展前途。其他各种生产方法，鉴于种种原因，至今仍未能推广。如以环己烷为原料的方法中,PNC法具有流程短、原料价廉等优点；但耗电多、设备腐蚀严重。

在己内酰胺的生产过程中，往往副产硫酸铵（见表），但由于硫酸铵滞销，因此，减少或消除副产硫酸铵，成为评价当今己内酰胺工业生产经济性的一个重要因素。 　　

肟法

各种肟法的主要生产步骤如下：

羟胺合成和肟化 　
由法本公司开发的拉西羟胺合成法，是用二氧化硫还原亚硝酸铵生成羟胺二磺酸盐（简称二盐），二盐水解生成硫酸羟胺。硫酸羟胺与环己酮在80～110℃下反应生成环己酮肟（简称肟）和硫酸,然后用25％氨水中和至pH约7,肟和硫酸铵溶液即分层析出。　 由荷兰国家矿业公司开发的HPO法，80年代发展很快。HPO法是在磷酸盐缓冲溶液中,采用以木炭或氧化铝为载体的钯催化剂(见金属催化剂),使硝酸根离子加氢生成羟胺盐，并在甲苯溶剂中与环己酮肟化。反应式如下：

NO₂＋2H⁺+3H₂─→NH₃OH⁺＋2H₂O

HPO法使羟胺合成与肟化工艺结合起来,肟化无副产硫酸铵。在反应废液中，加入硝酸后便可返回硝酸根离子加氢工序重新使用。

瑞士尹文达研究和专利公司和联邦德国巴斯夫公司开发的一氧化氮还原法，是在稀硫酸中用铂催化剂（见金属催化剂）使一氧化氮加氢，此法副产硫酸铵少，但要求原料纯度高，并要增设催化剂回收工序，目前应用较少。

贝克曼重排 　
简称转位，肟在发烟硫酸中转位，反应温度80～110℃,收率97％～99％。产物再用13％氨水中和：

　

中和生成粗己内酰胺溶液（又称粗油）和硫酸铵。为消除转位副产硫酸铵，荷兰国家矿业公司开发了硫酸循环法。它是将转位产物中的硫酸中和生成为硫酸氢铵，然后用溶剂萃取出己内酰胺。硫酸氢铵再热解为二氧化硫，二氧化硫转化为发烟硫酸循环使用。无副产硫酸铵的转位方法还有气相转位法、离子交换树脂法、电渗析分离法等。

精制

各种己内酰胺生产方法中，均需对己内酰胺进行精制。一般精制方法有：化学精制（高锰酸钾氧化、催化加氢等）法、萃取法、重结晶法、离子交换树脂法、真空蒸馏法等，为获得高纯度产品，工业上一般是组合几种方法进行联合精制。

甲苯法

甲苯在钴盐催化剂作用下氧化生成苯甲酸；反应温度160～170℃，压力0.8～1.0MPa,转化率约30％，收率为理论值的92％。苯甲酸用活性炭载体上的钯催化剂进行液相加氢生成六氢苯甲酸；反应温度170℃,压力1.0～1.7MPa，转化率99％，收率几乎达100％。在发烟硫酸中,六氢苯甲酸与亚硝酰硫酸反应生成己内酰胺,并用氨水中和；转化率50％，选择性90％。为减少或消除副产硫酸铵，开发了改良的副产硫酸铵减半法和无副产硫酸铵法。无副产硫酸铵法（图3）是将转位产物用水稀释为50％的硫酸己内酰胺溶液，以甲苯或烷基苯酚为溶剂萃取出己内酰胺，稀硫酸经提浓后热解成二氧化硫，二氧化硫再转化为发烟硫酸循环使用。

光亚硝化法

氯亚硝酰(NOCl)与氯化氢的混合气通入低于20℃的环己烷中，在汞灯照射下进行光化学反应生成肟，选择性86％，收率80％以上。肟经转位便生成己内酰胺并放出氯化氢。

健康危害

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：经常接触本品可致神衰综合征。此外，尚可引起鼻出血、鼻干、上呼吸道炎症及胃灼热感等。本品能引起皮肤损害，接触者出现皮肤干燥、角质层增夺取、皮肤皲裂、脱屑等，可发生全身性皮炎，易经皮肤吸收。

毒理学资料及环境行为

毒性：低毒类。致痉挛性毒物和细胞原生质毒。主要用途于中枢神经，特别是脑干，可引起裨脏器的损害。
急性毒性：LD501155mg/kg(大鼠经口);70g(人经口致死量)
亚急性和慢性毒性：大鼠经口500mg/kg×6月体重、血相有变化，大脑有病理损害;人吸入61mg/m3以下，上呼吸道炎症和胃有灼热感等;人吸入17.5mg/m3神衰症候群和皮肤损害;人吸入10mg/m3以下×3～10年，有神衰症候群发生。

危险特性：遇高热、明火或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。受高热分解，产生有毒的氮氧化物。粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定的浓度时，遇火星发生爆炸。
燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。

泄露应急处理

隔离泄漏污染区，周围设警告标志，切断火源。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，用清洁的铲子收集于干燥净洁有盖的容器中，运至废物处理场所。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。

急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水彻底冲洗。
眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入：误服者漱口，给饮牛奶或蛋清，就医。
灭火方法：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。

防护措施

呼吸系统防护：空气中浓度超标时，戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或逃生时，应该佩带自给式呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
防护服：穿工作服。
手防护：戴橡皮胶手套。
其它：工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。^[2]