氯丁二烯

无色、具有辛辣气味的有毒液体

氯 丁二烯 是一种 有机化合物 , 化学式 为C4 H5 Cl,也被称为2-氯-1.3-丁二烯。它是一种无色透明液体,具有刺鼻气味,易挥发,微溶于水,溶于多数有机 溶剂 。氯丁二烯主要用作有机合成中间体和 氯丁橡胶 的 单体 。工业生产氯丁二烯的方法以丁二烯为原料,涉及三步:氯化、异构化和脱 卤化氢 。1983年用此法制得的氯丁二烯大约为两百万吨,杂质主要是1-氯-1,3-丁二烯,可通过 蒸馏 除去。1960年以前的制取方法以 乙炔 为原料。氯丁二烯在2017年10月27日 世界卫生组织 国际癌症研究机构 公布的致癌物清单中被列为2B类致癌物。氯丁二烯几乎完全用作合成聚氯丁橡胶的单体,聚氯丁橡胶也被称为Neoprene,是一种合成橡胶。

简介

氯 丁二烯 ,即2-氯-1,3-丁二烯, 化学式 为H2C=CClCH=CH2,在室温下是无色液体,主要用作生产 氯丁橡胶 的 单体 。工业上主要是2-氯-1,3- 丁二烯 。是无色、易挥发、具有辛辣气味的有毒液体。由 乙炔 或丁二烯为原料制得。 沸点 59.4℃,其蒸气能与空气形成爆炸 混合物 ,低温下易与氧作用,生成易爆炸的氧化聚合物。主要用于生产氯丁橡胶,亦能与 苯乙烯 、 丙烯腈 、 2-甲基-1,3-丁二烯 等共聚,生产各种合成橡胶。

物理化学性质

外观

无色液体,有辛辣气味。

溶解性

微溶于水,溶于 乙醇 、 乙醚 等多数有机 溶剂 。

用途

制造 氯丁橡胶 的 单体 。

生产方法

(1)由 乙炔 二聚得到的 乙烯基乙炔 与 氯化氢 加成而得。生产1t氯丁二烯消耗乙烯基乙炔约750kg、氯化氢约500kg

(2)由 丁二烯 氯化得二氯 丁烯 ,再脱氯化氢而得:由丁二烯氯化所得的二氯丁烯为3,4-二氯 丁烯- 1和1,4-二氯丁烯-2的 混合物 。由于制氯丁二烯需要3,4-二氯丁烯-2,故需将1,4-异构物转化为3,4-异构物。其方法是将混合物在 氯化亚铜 存在下,于130-145℃进行 蒸馏 ,即可将1,4-异构物转化为 沸点 较低的3,4-异构物(从塔顶出来即可用于脱 氯化氢 制氯丁二烯)。1,4-二氯丁烯-2在85℃下用稀 碱液 脱氯化氢即生成2-氯丁二烯。

研发历史

1931年, 杜邦 首先实现了由 碳化钙 乙炔 制氯丁二烯的工业化生产。60年代以前,这是工业上生产氯丁二烯的唯一方法。乙炔在氯化亚铜的酸性水溶液中于80℃下生成 乙烯基乙炔 ,后者再与氯化氢在氯化亚铜的 盐酸 溶液中进行加成反应生成氯丁二烯:

CH CH+CH呏CH─→ CH2 =CHC呏CH

CH2=CHC呏CH+HCl─→CH2=CClCH=CH2

此法历史较久,技术成熟,但成本高,且乙炔、乙烯基乙炔甚易爆炸,生产安全性差。

60年代以后,由于 乙炔 价格比 丁二烯 高,因此转向以后者为原料。1966年法国比塔克洛工厂建成第一个由丁二烯氯化制氯丁二烯的装置。丁二烯与 氯 在 300℃进行 气相 加成,产物3,4-二氯-1- 丁烯 (占40%)在加热的碱溶液中脱 氯化氢 生成氯丁二烯:

CH2= chch =CH2+ Cl2 ─→ClH2CCH=CHCH2+CH2=CHCHClCH2Cl

CH2=CHCHClCH2Cl+ 氢氧化钠 ─→CH2=CClCH=CH2+H2O+NaCl

在脱氯化氢及精制过程中要排除微量氧,以防止自动氧化,并需加入阻聚剂氯化。反应同时生成的 顺丁烯二酸二丁酯 和 反式,反式-己二烯二酸 1,4-二氯-2-丁烯(占60%),可作为合成 己二腈 及 1,4-丁二醇 的原料,但更多的是经分离后在铜和 氯化亚铜 的存在下异构为3,4-二氯-1-丁烯,再用于制氯丁二烯。该法成本低,产品质量高,生产安全性较好。

中毒

氯丁二烯中毒是接触过量氯丁二烯引起的疾病。急性中毒少见,有呼吸道粘膜刺激症状,重症出现步态不稳、震颤、呕吐、面色苍白、血压下降,甚至意识丧失。长期过量接触可出现 神经衰弱 综合征、 低血压 ,部分 中毒性肝病 ,出现肝肿大、肝区痛、肝功能异常,球蛋白降低。 脱发 和指甲变色是较为特殊的体征。少数患者有 接触性皮炎 。除脱离接触外,可给予对症治疗。

毒理

氯丁二烯属中等毒类,可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,大部分在体内转化为环氧化中间产物,可抑制 基酶活性。对中枢神经系统有麻醉作用,对黏膜有强烈刺激。实验动物中毒出现 肺水肿 、出血,肝、肾 细胞 变性、坏死。 小白鼠 吸入3 000 mg/ m3 浓度1小时,即可在24小时内死亡; 大白鼠 吸入10000~15 000 mg/m3浓度5小时产生肺水肿。人在5400~6 300mg/m3浓度中暴露5分钟,即可有轻度头晕。

临床表现

(1)轻度中毒:接触低浓度氯丁二烯,可引起强烈的刺激症状,出现眼结膜充血、流泪、咳嗽、 胸痛 ,以及头痛、头晕、 嗜睡 、恶心、呕吐等症状。

(2)重度中毒:吸入高浓度氯丁二烯,可引起严重呕吐、烦躁不安、兴奋、抽搐、血压下降、 肺水肿 、休克。严重者迅速陷入 昏迷 。

(3)长期接触可致毛发脱落,发生 接触性皮炎 , 结膜炎 ,角膜周边性坏死以及贫血和肾脏损害。

实验室检查

血中谷胱甘肽(GSH)明显减少可作诊断中毒的参考。另尿中可出现 蛋白质 ,外周血红细胞、 白细胞 、血小板可下降,网织红细胞增多。

诊断标准

中毒诊断标准

职业性氯丁二烯中毒诊断标准 Diagnostic Criteria of Occupational Chloroprene Poisoning GBZ32-2002。氯丁二烯中毒是吸收氯丁二烯蒸气或液体所致的急性或慢性全身性疾病。急性中毒以中枢神经系统抑制和呼吸道刺激作用的表现为主。慢性中毒以肝脏损害和 神经衰弱 综合征为主,多数病例尚有 脱发 。

范围

本标准规定了职业性氯丁二烯中毒诊断标准及处理原则。本标准适用于职业性氯丁二烯中毒的诊断及处理。诊断原则根据短期大量或长期密切的职业接触史和以麻醉作用或肝脏损害为主的临床表现,结合 劳动卫生学 调查及必要的动态观察资料,进行综合分析,排除其他疾病,特别是 病毒性肝炎 ,方可诊断为急性或慢性氯丁二烯中毒。

观察对象

具有头晕、头痛、失眠、记忆力减退、乏力、食欲减退等 神经衰弱 综合征的表现,并有下列改变之一者:

a)轻度 脱发 ;

b)指甲变色;

c)β球蛋白自身对比降低20%以上;

d)肝脏在锁骨中线肋缘下1.0cm以内,质度及肝功能均有可疑改变。

诊断及分级标准

慢性轻度中毒

除上述神经衰弱综合征表现加重外,具备以下任何一项者,可诊断为轻度中毒:

a.中度或重度脱发;

b.肝下缘在锁骨中线肋缘下1.0~1.5cm,伴有触痛并有肝功能异常;或肝大超过锁骨中线肋缘下1.5cm以上,而无肝功能异常;检查 乙型肝炎 病毒感染的血清学指标:HBsAg为(-),HBeAg为(-)、抗HBc-IgM(-),以便尽可能除外病毒性乙型肝炎。

慢性重度中毒

在氯丁二烯慢性轻度 中毒性肝病 的基础上,出现肝硬变者。

急性轻度中毒

具有下述临床表现者,可诊断为轻度中毒:

a.头昏、头痛、乏力、四肢麻木、步态不稳或短暂的意识障碍、恶心、呕吐;

b.流泪、咽部干痛、咳嗽、 胸闷 、呼吸困难;

c.眼结膜充血、咽部充血、肺部可有散在干、 湿啰音 ;

d.X 射线 胸片可有肺纹理增强。

急性重度中毒

上述临床表现加重,并具有下列表现之一者:

a. 昏迷 ;

b.癫痫样抽搐。

处理原则

急性中毒

立即脱离现场,保持安静、保暖、给氧、清洗污染皮肤,更换污染衣服,用清水、 生理盐水 或1~2% 碳酸氢钠 溶液冲洗污染的眼部。急性期应注意卧床休息、对症处理。

慢性中毒

适当休息、加强营养、对症治疗。

观察对象

应每半年复查一次。

慢性轻度中毒

中度或重度 脱发 者,应休息1-2月,并进行对症治疗。有肝脏损害者应给予及时治疗,治愈后恢复原工作。有II°质度改变者,应调离氯丁二烯作业;每3-6月复查一次。

慢性重度中毒

全休;不再从事氯丁二烯作业,可视病情半休或从事轻工作。

急性轻度中毒

经治愈后,恢复原工作。

急性重度中毒

经治愈后,应休息2月;如无肝脏损害恢复原工作;急性重度中毒后1-2月,可出现肝脏损害,应按上述。

妊娠期和哺乳期妇女

应暂时脱离氯丁二烯作业。

急救处理

1.迅速移离中毒场所,清洗污染的皮肤。

2.吸氧。

3.必要时,给予呼吸 兴奋剂 ,呼吸停止者应立即日对口人工呼吸。

4.以10% 硫代硫酸钠 10 ml静脉注射。

5.及时防治 肺水肿 及保肝治疗。重视对症治疗。

参考资料

  1. Chloroprene PubChem 2024-12-05
  2. ChemicalBookCAS数据库列表:126-99-8 www.chemicalbook.com 2012-06-10