多聚磷酸 :一种磷酸的聚合物

更新时间:2024-09-20 12:14

多聚磷酸是一种磷酸的聚合物,通常指含量超过100%的磷酸,由磷酸(H3PO4)通过加热脱水缩合而成,也可以通过将五氧化二磷加入纯水中再加热缩合得到。在室温下,它是一种无色透明的果葡糖浆状物质,低温时则呈坚固的玻璃状。加热至50~60℃时,多聚磷酸会展现出流动性。它易潮解,与水混合时会溶解并水解为磷酸。多聚磷酸的浓度可以通过P2O5%表示,或者以H3PO4为100%,根据多聚磷酸中H3PO4的含量来表示。它的酸性弱于硝酸硫酸,并且没有氧化能力,具有吸湿性和易潮解的特性。在遇到H泡沫剂时,多聚磷酸会引起燃烧。

在安全性方面,多聚磷酸具有腐蚀性,属于二极无机化合物酸性腐蚀物品。它是一种质子酸,能够溶解多种低分子及有机高分子化合物有机化合物。在有机合成中,多聚磷酸被用作失水剂、环化剂、酰化剂,是缩合、环化、重排、取代等反应的催化剂溶剂。有时,为了增加多聚磷酸在有机溶剂中的溶解度,会使用多聚磷酸(PPE)类物质。此外,多聚磷酸也用作正磷酸的代用品及分析试剂。

多聚磷酸在化学反应中的应用包括Beckmann重排反应和Fries重排反应。在Beckmann重排中,在酸性条件下,如多聚磷酸作用下发生重排,生成相应的取代酰胺。而在Fries重排中,酚酯在Lewis酸存在下加热,可发生酰基重排反应,生成邻羟基和对羟基芳的混合物。多聚磷酸催化时主要生成对位重排产物,而氯化钛催化时则主要生成邻位重排产物。

化学物质简介

英文名 polyphosphoric acid 简称PPA别名 聚磷酸多磷酸

中文同义词:

多聚磷酸

聚磷酸

多磷酸

聚合磷酸

四聚磷酸

四磷酸

英文同义词:

POLYPHOSPHORIC ACID

polyphosphoric acids

PPA

acidepolyphosphorique

acidesuperphosphorique

condensedphosphoricacid

phospholeum

phospholeum

superphosphoricacid

Polyphosphoic Acid

Polyphosphoric acid (83% 五氧化二磷)

PolyphosphoricacidPOviscousliq

POLYPHOSPHORIC ACID 化学试剂 GRADE 115\u0026

POLYPHOSPHORIC ACID FOR SYNTHESIS

Polyphosphoricacid,ca84%(asphosphoruspentoxide)

Phosphoric acids, super- or poly-

Polyphosphoric acid, \u003e 84% 磷酸盐 (as 五氧化二磷), pure

POLYPHOSPHORIC ACID , 84% MIN.

Polyphosphorsuren

Polyphosphoric acid PPA 105% , 115%, 116%

83%, P2O5

分子式:H6P4O13

分子量:337.93

CAS号:8017-16-1

物理性质

沸 点 856℃ 溶解性 与水混溶

密 度 相对密度(水=1)2.1 稳定性 稳定

危险标记 20(酸性腐蚀品)

物化性质:无色透明粘稠状液体,易潮解,不结晶。

与水混溶。

低温时为坚硬的玻璃状,加热至50~60℃出现流动性。含五氧化二磷 80.0%的多聚磷酸相对密度1.987;84%为2.052;86%为2.084。

化学性质

毒理学数据

1.急性毒性:LD50:1530mg/kg(大鼠经口)

2.刺激性

兔经皮:595mg(24h),重度刺激。

兔经眼:119mg,重度刺激。

生态学数据

1.生态毒性:TLM:138ppm(24h)(食蚊鱼

2.生物降解性:水溶性偶氮引发剂资料

3.非生物降解性:暂无资料

性质与稳定性

1.能与水混溶水解为正磷酸,不结晶。有腐蚀性。

2.多聚磷酸是由磷酸(H3PO4)加热脱水缩合而成。也可用五氧化二磷加入纯水后再加热缩合得到。室温下为无色透明的果葡糖浆状物质。低温时为坚固的玻璃状,加热到50~60℃出现流动性。易潮解,与水混溶并水解为磷酸。多聚磷酸的浓度有两种表示方法,一种用P2O5%表示;一种以H3PO4为100%,用多聚磷酸中H3PO4的含量来表示。多聚磷酸的酸性比硝酸硫酸弱,且无氧化能力。有吸湿性和易潮解。遇H泡沫剂会引起燃烧。

3.具有高黏性,常温下难以搅拌和倾倒,但在60 oC以上容易操作。PPA与水反应放热,稀释时应在冰浴下进行。PPA毒性小,但能灼伤细胞膜从而伤害皮肤,操作时应小心,应在通风橱中进行操作。

4.稳定性:稳定

5.禁配物:强氧化剂

6.避免接触的条件:受热

7.聚合危害:不聚合

8.分解产物:五氧化二磷磷化氢

9.能与水混溶水解为正磷酸。小结晶。有腐蚀性。遇H发泡剂会引起燃烧。多聚磷酸的酸性比硝酸硫酸弱,且无氧化能力。

10.危险特性:有腐蚀性。受热分解产生剧毒的氧化磷烟气。

11.燃烧(分解)产物:氧化磷、磷。

实验室监测方法

分光光度法(NIOSH方法 216)

比色法(NIOSH方法 S333)

离子色谱(NIOSH方法 7903)

制备方法

1.合成法:将磷酸和五氧化二磷加热进行聚合反应,加入过氧化氢除去溶液中的铁离子,经净化后,冷却、过滤,制得多磷酸成品。

2.将x mL磷酸 (85%,d 1.7 g/mL)与2.2x g五氧化二磷混合,加热至200 oC,反应30 分钟即可得到多聚磷酸。

应用领域

多聚磷酸 (PPA) 具有强脱水性,低亲核性和适度酸性。与磺酸不同,多聚磷酸一般不会将反应物氧化,而且能溶于有机溶剂,虽然其酸性比磺酸弱,但脱水性却与100%磺酸相当,因此在实验室中被广泛应用。

催化分子内环化反应 多聚磷酸可以催化羧酸、酯、酮、醛、醇、烯和等类型化合物的分子内环化反应,如在PPA催化下合成 (式1)。很多喹啉及啉衍生物都是在PPA催化下合成的,如在过量PPA催化下N-乙氧甲乙基螺环四氢喹啉环化,产率大约60% (式2)。

有机合成中用作化合物环化剂及酰化剂。也用作正磷酸的代用品及分析试剂。

注意事项

参考标准

指标名称 指标

五氧化二磷(P2O5)/% ≥ 84氯化物(以Clˉ计)/% ≤0.001

硫酸盐(以SO4计)/% ≤ 0.05重金属(以Pb计)/% ≤ 0.01

铁(Fe)/% ≤0.001

相对密度(20/4℃) 2.1

包装及贮运 用聚乙烯塑料桶包装,每桶净重40/千克包装桶上应有明显的“腐蚀性物品”标志。

属二极无机化合物酸性腐蚀物品,危规编号:GB8.1类,81505。应贮存在阴凉、通风库房内,容器必须密封。不可与碱性物品、易燃物品、氧化剂等共贮混运。运输时要防雨淋和日晒。装卸时要轻拿轻放,防止容器破裂发生渗漏, 为了使用方便,使用前一天请放入暖车或50°C水浴中浸泡。

失火时,可用松软土干粉灭火器扑救。

健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

健康危害:本品对健康影响的资料有限。皮肤或眼接触可能引起灼伤。如果吸入蒸气或雾,有可能对呼吸道产生刺激和损害作用。

泄漏应急处理

疏散泄漏污染区人员至安全区,禁止无关人员进入污染区,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,在确保安全的情况下堵漏。用沙土、蛭石或其它惰性材料吸收,然后收集运至废物处理场所处置。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。

防护措施

呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,必须佩带防毒面具或供气式头盔。紧急事态抢救或逃生时,建议佩带自给式呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

防护服:穿工作服(防腐材料制作)。

手防护:戴橡皮手套。

其它:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。

急救措施

皮肤接触:立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。

吸入:脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。

食入:误服者立即漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。

参考资料

多聚磷酸的性质和主要用途.www.chemicalbook.com.2024-03-14

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