苯二胺（最简单的芳香二胺之一）

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更新时间：2023-05-22
苯二胺
最简单的芳香二胺之一
高分子聚合物
苯二胺（p-Phenylenediamine）, 又名乌尔丝D，是最简单的芳香二胺之一，也是一种有广泛应用的中间体，可用于制取偶氮染料，高分子聚合物，也可用于生产毛皮染色剂，橡胶防老剂和照片显影剂，另外对苯二胺还是常用的检验铁和铜的灵敏试剂。对苯二胺是极为重要的染料中间体，主要用于芳纶、偶氮染料、硫化染料、酸性染料等。
基本信息
中文名
苯二胺
外文名
p-Phenylenediamine
分子量
108.1426
熔点
137~140℃
分子式
C₆H₈N₂
展开
编号系统
CAS号：106-50-3
MDL号：MFCD00007901
EINECS号：203-404-7
RTECS号：SS8050000
BRN号：742029
物性数据
1.性状：白色至淡紫红色晶体。
2.熔点（℃）：145~147
3.沸点（℃）：267
4.相对蒸气密度（
）：3.7
5.饱和蒸气压（kPa）：0.14（100℃）
6.临界压力（MPa）：5.18
7.辛醇/水分配系数：-0.25~-0.7
8.闪点（℃）：155
9.爆炸上限（%）：9.8
10.爆炸下限（%）：1.3
11.溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿、丙酮。
化学性质
对苯二胺分子中有苯环、氨基，所以有这两种官能团具有的性质。
（1）可燃性。
（2）弱碱性：因为有氨基，因此有弱碱性。
（3）还原性：氨基具有还原性易被强氧化剂氧化。
（4）取代反应：苯环受氨基的影响使苯环上氨基的邻对位上的氢的活泼性增强，易被取代。
（5）加成反应。
毒理学数据
1.急性毒性 LD50：80mg/kg（大鼠经口）
2.刺激性 人经皮：250mg（24h），轻度刺激。
3.致突变性 微生物致突变性：鼠伤寒沙门菌2μmol/皿。DNA抑制：小鼠经口200mg/kg。细胞遗传学分析：仓鼠卵巢15mg/L。性染色体缺失和不分离：黑腹果蝇经口15500μmol/L（3d）。
4.致癌性 IARC致癌性评论：G3，对人及动物致癌性证据不足。
生态学数据
1.生态毒性
LC50：5.74mg/L（48h）（金鱼）
EC50：74mg/L（60h）（梨形四膜虫）；37mg/L（30min）（发光菌，Microtox毒性测试）
2.生物降解性
好氧生物降解（h）：168~672
厌氧生物降解（h）：672~2688
3.非生物降解性
光解最大光吸收-高（nm）：308
水中光氧化半衰期（h）：30~1740
空气中光氧化半衰期（h）：0.28~2.8
分子结构数据
1、摩尔折射率：34.72
2、摩尔体积（
）：93.9
3、等张比容（90.2K）：258.9
4、表面张力（dyne/cm）：57.5
5、极化率：13.76
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无
2.氢键供体数量:2
3.氢键受体数量:2
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量：无
6.拓扑分子极性表面积52
7.重原子数量:8
8.表面电荷:0
9.复杂度:54.9
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
1.有毒。其毒性与邻苯二胺基本相同。家兔口服致死量250mg/kg。详见邻苯二胺。
2.可经皮肤吸收或吸入粉尘而引起中毒，经皮肤吸收引起的中毒现象居多。它对皮肤的反应各不相同，急性严重的发疹性湿疹可达到背部、面部和腹部，并且有类似丹毒的痂皮。其粉尘对呼吸道的作用也各不相同，可以引起鼻炎、支气管炎、经常发烧、特有的喘息以及由于气管炎症而引起的迷走神经的紧张等症状。对家兔，经口最低致死量为300mg/kg。工作场所对苯二胺的最高容许浓度为0.1毫克每立方米。
3.稳定性 稳定
4.禁配物 强氧化剂、酸类、酰基氯、酸酐、氯仿
5.避免接触的条件 受热
6.聚合危害 不聚合
贮存方法
1.储存注意事项 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装密封。应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
2.采用铁桶密闭包装。贮存于阴凉、通风、干燥处。防热、防潮、防晒。按有毒易燃化学品规定贮运。
合成方法
1.由对硝基苯胺在酸性介质中用铁粉还原而得。将铁粉投入盐酸中，加热至90℃，搅拌下加入对硝基苯胺。加毕，于95-100℃反应0.5h，然后再滴加浓盐酸，使还原反应完全。冷却后，用饱和碳酸钠溶液中和至PH7-8，煮沸后趁热过滤，用热水洗涤滤饼。将滤液与洗液合并，减压浓缩，冷却结晶或减压蒸馏，得对苯二胺，收率95%。
2.对二氯苯氨解法
制备工艺1：向带有搅拌器的高压釜中加入氯化铜二水合物170g（0.01mol），然后冷却，搅拌下加入28%的氨水15g，再加入对二氯苯0.74g（0.005mol）。在210℃下反应6h。反应混合物中加入四氢呋喃50ml，过滤固体物，用四氢呋喃30ml充分洗涤，滤液和洗液合并，对苯二胺含量90%。
制备工艺2：向带有搅拌器的高压釜中加入对二氯苯92.0份、氨127.7份、水127.7份（质量份）及氯化铜2.0份，在搅拌器下于200℃反应5h。反应完后，高压釜冷却到90℃，放出氨。反应产物中加入氢氧化钠水溶液105.4份，以中和游离胺。对二氯苯转化率为99.7%，对苯二胺选择性为92.4%。
用途
1.作为染料中间体，环氧树脂固化剂，及橡胶防老剂DNP、DOP、DBP等的生产。
2.本品主要用于制造偶氮染料和硫化染料等，也可用于毛皮染色（如毛皮黑D、毛皮蓝黑DB、毛皮棕N2等），还可作为化妆品染发剂染黑发的主要染料，并可用于橡胶防老剂DNP、DOP、DBP及显像剂等的生产。
3.作为染料中间体，环氧树脂固化剂，及用于橡胶防老剂DNP、DOP、DBP等的生产。
安全信息
危险运输编码：UN 1673 6.1/PG 3
安全标识：S23S28S45S60S61S24/25S36/S37
危险标识：R36R40R43R45R63R23/24/25R36/37/38R50/53
用法
用于制造偶氮染料和硫化染料等，并用作毛皮染料（毛皮黑D，即乌尔丝D或毛皮元D、Ursol D或Fur Black D）和显影剂等。
苯二胺 - 应用领域
合成染料颜料
对苯二胺是偶氮系分散染料、酸性染料、直接染料和硫化染料的中间体。加入3%的双氧水颜色变黑，加入5%三氯化铁可变成棕色。它对毛发中的角蛋白有极强的亲和力，其氧化过程就是染发时颜色的固着过程。它既是染发剂中最有效的成分，也是对人体健康最具有潜在危害的物质。 80年代据CI所载就有17个品种使用对苯二胺。硫化淡黄GC (CI 5310)原来用联苯胺作中间体，因为致癌，新宾县化工厂用对苯二胺代用获得成功。在其它用联苯胺的偶氮染料中也可用对苯二胺衍生物4.4'-二氨基二苯脲、4.4'-二氨基二苯硫脲代替联苯胺(由对苯二胺和尿素及硫尿合成)。用对苯二胺还可以合成二偶氮缩合颜料，如PR 166(Cr Scarlet R)和绿色硫化染料。此外，还可以合成性能比较好的染、颜料。
合成树脂
芳纶13是由对苯二甲酸或酰氯与对苯二胺缩合而得，性能优异，80年代用该纤维又成功地制作了导电纤维。975年还开发了聚酰亚胺树脂，它是由六氟四酸与混合芳二胺(4.4'-二氨基二苯醚，对苯二胺和间苯二胺)缩合而成，用途甚广。对苯二胺与马来松香单酰氯反应，能制得性能良好的聚酰胺-亚胺树脂，可成膜，也可拉丝，是一种很有实用价值的树脂。对苯二胺与对苯二酰氯缩聚得到的高分子Kevlar，它属于耐高温的高分子液晶树脂，现在用于超音速飞机的复合材料中。对苯二胺与光气反应，可以生成其二异氰酸酯（PPDI），进而制得高结晶度的聚氨酯。该产品具有优良的高温性能，可用作热塑性及浇铸性弹性体。对苯二胺与芳香族二羧酸反应，可形成芳香聚酰胺，进而制得纤维织物，它们可以作为轮胎和V-胶带的补强材料，可作增强塑料、运动器材、刹车衬里等以及用于其它需求高强度和高模量的物品中。
橡胶防老剂
对苯二胺及用对苯二胺为原料合成的防老剂效果良好，国内外品种也较多。主要用于天然橡胶和双烯系合成橡胶的防老剂。对苯二胺可直接用于生胶的防老化，其一例是对苯二胺与有机酸钴盐组合用于生胶，该生胶用于生产钢丝轮胎，克服了为提高钢丝与橡胶粘结力而加钻盐所引起的在贮存和硫化过程中的老化问题。对苯二胺与糠醛的缩合物也能提高钢丝与橡胶的粘结力。对苯二胺与辛醇-2或相应的酮缩合得到防老288，是优良的抗臭氧剂，对于氧和挠曲引起的老化有效，对大气曝晒龟裂具有防护效能，适用于天然橡胶和合成橡胶。在汽油中，它与N,N'-二仲丁基对苯二胺配合使用效果更好。美国有孟山都等七八家公司生产。N，N'-二仲丁基对二苯二胺由对苯二胺与甲乙酮缩合制得，国外商品名DBPB，既是橡胶防老剂又是石油抗氧剂。环氧化植物油与对苯二胺缩合物，防老化性能与4010NA相当，但不挥发，不喷霜、耐溶剂性优于4010NA。聚合型防老剂具有优良的防老化性能，耐溶剂、不挥发、不喷霜，其一例是对苯二胺与对苯二酚的缩合产物。对苯二胺类防老剂是现今最有效的抗龟裂剂和高效多功能防老剂。N,N'-二芳基对苯二胺是最好的抗氧剂和抗屈挠龟裂剂，但是抗臭氧的活性较低。N,N'-二-2-萘基对苯二胺是优良的链终止剂和金属络合剂，其污染性低，有较好的耐氧和铜老化效能。N,N'-二芳丁基对苯二胺具有较高的抗臭氧活性，是橡胶和特种聚合物（如聚酰胺）的抗臭氧剂。不对称的N-烷基N'-苯基对苯二胺类是最好的抗屈挠龟裂剂、良好的抗氧剂，并有较好的综合耐老化性能，N,N'-二甲基对苯二胺用作有机分析试剂。
固化剂
单独用对苯二胺作环氧树脂固化剂并未显出什么优越性，但用对苯二胺改性酚醛树脂固化环氧树脂，则固化物的耐热性、耐化学药品性都很好，耐热性比酚醛树脂固化物高50℃。对苯二胺与N-(4-羟基)马来酰亚胺和对苯二胺与2-氨基-N-(羟苯基)丁二酰亚胺的反应产物，作为环氧树脂固化剂，固化物的玻璃化温度分别为227℃和202℃，可用于印刷电路板。而用4, 4'-二氨基二苯砜的固化物，玻璃化温度为144℃。
添加剂
对苯二胺与磷酸二丁酯和马来酸二丁酯的缩合物，作为润滑油添加剂，用量1%就表现出负荷时优秀的防老化、抗疲劳和耐腐蚀性能。对苯二胺与环氧乙烷和环氧丙烷缩合物，作为石油破乳剂，其性能优Dissolvan4411。对苯二胺与硫黄，烷基酚和多聚甲醛缩合物可用作汽油、润滑油的清净剂。
炭黑处理剂
对苯二胺处理炭黑用于氧化锌系电子照相感光纸的显影液，接触时间0.3秒，影像对比度鲜明，能获得高质量的拷贝。经对苯二胺处理的炭黑用作颜料，可提高黑度和浆料的稳定性，用于油墨等能得到性能优异的产品。
处理绝缘纸
用对苯二胺处理电气绝缘纸，可提高耐热性，减少160℃下因老化造成的电、物理机械性能的损失，可用于高功率透平电机的绝缘。
阻燃剂
对苯二胺与四溴苯酐的反应产物用于低密度聚乙烯的阻燃，添加20%，燃烧速度由无阻燃的1.24寸/分钟，降低到0.36寸/分钟，扩延由无阻燃的3.0寸降到0.25寸。对苯二胺与二氯苯基磷酸酯的反应产物用于聚酰亚胺玻璃布增强塑料的阻燃，2000℉(1093℃)15分钟不燃。
其它
对苯二胺与EDTA无水物反应生成的螯合树脂，可用来提取金属。对苯二胺与糖醛缩合物可用作氯乙烯聚合釜的防粘剂，用量0.01克/平方米，聚氯乙烯的粘附量下降40倍。此外，对苯二胺用于血痕检验，络合滴定指示剂，与邻苯二酚组合用作超微粒显影剂。对苯二胺与顺丁烯二酸酐反应物用作水生物毒料，六个月后贝类、藻类附着面积仅1%，没有经过该毒料处理者附着面积达100%。对苯二胺还可作安定化(含阻聚剂)的不饱和聚酯树脂的交联催化剂等。
急救措施
危害
不易因吸入而中毒，口服毒性剧烈，与苯胺同。本品有很强的致敏作用，可引起接触性皮炎、湿疹、支气管哮喘。
应急处理
一、泄漏应急处理
切断火源。戴自给式呼吸器，穿一般消防防护服。在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收。然后运至空旷的地方掩埋、蒸发、或焚烧。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。
二、防护措施
呼吸系统防护：空气中浓度较高时，应该佩戴防毒面具。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。
眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿防静电工作服。
手防护：戴防护手套。
其它：工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。
三、急救措施
皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底冲洗。
眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水冲洗15分钟。就医。
吸入：脱离现场至空气新鲜处。呼吸困难给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。
食入：误服者用水漱口，饮足量温水，催吐，立即就医。
个体防护
工程控制：严加密闭，提供充分的局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。
呼吸系统防护：空气中粉尘浓度超标时，佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴自给式呼吸器
眼睛防护：戴安全防护眼镜。
参考资料
[1]
对苯二胺 · 物竞化学品[引用日期2017-11-05]