二氯甲烷
时间:2026-07-16 09:32 作者:system 点击:次
化学性质
安全信息
用途与合成方法简介二氯甲烷是甲烷分子中两个氢原子被氯取代而生成的化合物，分子式CH2Cl2。是无色、透明、比水重、易挥发的液体，有类似醚的气味和甜味，不燃烧，但与高浓度氧混合后形成爆炸的混合物。二氯甲烷微溶于水，与绝大多数常用的有机溶剂互溶，与其他含氯溶剂、乙醚、乙醇和N，N-二甲基甲酰胺也可以任意比例混溶。室温下二氯甲烷难溶于液氨中，能很快溶解在酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、甲酰胺、环己胺、乙酰乙酸乙酯中。相对密度1.3266(20/4°C)。熔点-95.1°C。沸点40°C。不可燃低沸点溶剂，常用来代替易燃的石油醚、乙醚等，并可用作牙科局部麻醉剂、制冷剂和灭火剂等。自燃点640°C。黏度（20°C）0.43mPa·s。折射率nD(20°C)1.4244。临界温度237°C，临界压力6.0795MPa。热解后产生HCl和痕量的光气，与水长期加热，生成甲醛和HCl。进一步氯化，可得CHCl3和CCl4。性质纯二氯甲烷无闪点，含等体积的二氯甲烷和汽油、溶剂石脑油或甲苯的溶剂混合物是不易燃的，然而当二氯甲烷与丙酮或甲醇液体以 10 ：1 比例混合时，其混合物具有闪点，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.2％～15.0％（体积）。
应用二氯甲烷（DCM）具有溶解能力强和毒性低的优点，大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。二氯甲烷为无色液体，在制药工业中做反应介质，用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等;还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。二氯甲烷在中国主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50%，医药方面占总消费量的20%，清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20%，其他方面占10%。二氯甲烷也用在工业制冷系统中用作载冷剂使用，但危害很大，与明火或灼热的物体接触时能产生剧毒的光气。遇潮湿空气能水解生成微量的氯化氢，光照亦能促进水解而对金属的腐蚀性增强。 用于谷物熏蒸和低压冷冻机及空调装置的制冷。在聚醚型尿烷泡沫塑料生产中用作辅助发泡剂,以及用作挤压聚矾型泡沫塑料的发泡剂。 二氯甲烷还是用来制作脱咖啡因咖啡的物质。咖啡先通过蒸煮，使咖啡因溶解出来并漂浮在表面，然后使用二氯甲烷来去掉咖啡因。 纯化与除水方法使用二氯甲烷比氯仿安全，因此常常用它来代替氯仿作为比水重的萃取剂。普通的二氯甲烷一般都能直接做萃取剂用。如需纯化，可用5%碳酸钠溶液洗涤，再用水洗涤，然后用无水氯化钙干燥，蒸馏收集40~41℃的馏分，保存在棕色瓶中。工业制备方法1．天然气氯化法 天然气与氯气反应，经水吸收氯化氢副产盐酸后，用碱液除去残余微量的氯化氢，再经干燥、压缩、冷凝、蒸馏，得成品，其中氯气 100% 4000 、天然气（标准状况下）、甲烷含量97% 1000m3/t 、液碱 100% 274 。2．氯甲烷氯化法 氯甲烷与氯气在4000kW光照下进行反应，生成二氯甲烷，经碱洗、雎缩、冷凝、干燥和精馏得成品。主要副产三氯甲烷。氯甲烷 ≥98% 746 、液氯 ≥99.5% 854 、烧碱 30% 221。 工业一般通过甲烷的氯化来合成。甲烷氯化得到包括四种氯甲烷在内的一堆混合物，不过由於各自沸点拉开的距离比较大，可以方便地通过普通的分馏技术来分离提纯。 用途与作用溶剂是二氯甲烷的最主要用途。二氯甲烷具有溶解能力强、低沸点以及相对而言最低的毒性和相对而言最好的反应惰性，使其成为有机合成中使用频率位居第一的有机溶剂。作为溶剂其地位几乎跟无机盐化学中水相当。大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。在制药工业中做反应介质，用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等;还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。 二氯甲烷因为立体电子效应而显惰性，通常不参与化学反应。但在一定条件下也可以参与反应。工业上曾经发生过残留二氯甲烷与叠氮化钠在N,N-二甲基甲酰胺里反应生成二叠氮甲烷而把工厂炸飞的事故。 二氯甲烷在中国主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50%，医药方面占总消费量的20%，清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20%，其他方面占10%。 化学反应二氯甲烷为同一个碳上与两个氯原子相连的卤代烃，故具有卤代烃的很多性质，如发生M-X交换、氧化加成、亲核取代反应等等。许多过渡金属都能和二氯发生反应，这也是金属催化的反应很少使用二氯甲烷作溶剂的原因。 膦类化合物具有很强的亲核性，能与二氯甲烷发生亲核取代反应得到季鏻盐化合物。此外，磷负离子类化合物也能与二氯甲烷发生亲核取代反应，得到两个磷原子同时与一个亚甲基反应的产物。 胺与卤代烃的反应被称为门秀金反应，这类反应具有十分高的反应性。 二氯甲烷是最常用的溶剂之一，但由于本身可被金属氧化加成和容易被亲核试剂进攻等特点，在金属催化以及具有强亲核试剂的反应体系中应尽量避免使用。 鉴别试验微溶于水，混溶于乙醇和乙醚。按OT-42方法测定。折射率nD201.423~1.425。 相对密度； 1.323~1.327。 二氯甲烷的危害二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的，其毒性仅为四氯化碳毒性的 0.11% 。 健康危害：本品有麻醉作用，主要损害中枢神经和呼吸系统。人类接触的主要途径是吸入。已经测得，在室内的生产环境中，当使用二氯甲烷作除漆剂时，有高浓度的二氯甲烷存在。一般人群通过周围空气、饮用水和食品的接触，剂量要低得多。据估计，在二氯甲烷的世界产量中，大约80%被释放到大气中去，但是由于该化合物光解的速率很快，使之不可能在大气中蓄积。其初始降解产物为光气和一氧化碳，进而再转变成二氧化碳和盐酸。当二氯甲烷存在于地表水中时，其大部分将蒸发。有氧存在时，则易于生物降解，因而生物蓄积似乎不大可能。但对其在土壤中的行为尚须测定。 毒性：经口属中等毒性。 含量分析二氯甲烷可被邻苯二甲酸二丁酯(DBP)分离，然后用TCD通过GC检出，并与标准样二氯甲烷进行比较定量。试剂：载气，氦(>99.5%)；载体为白色硅藻土6201(40～60目)或等同品；固定相，DBP(于乙醚中)；标准样，色谱纯二氯甲烷；仪器，带TCD的气相色谱仪；柱，3m× 3~4mm(内径)不锈钢柱。 条件：固定相，20%：DBP/6021气化温度，100℃；检测温度，100℃；载气流量，70ml/min,柱温70℃；TCD电桥电流，200mA~注样量，<20μl。其他与二氯甲烷有关的含氯溶剂的滞留时间(R)：一氯甲烷0.15；一氯乙烷0.34；1，1-二氯乙烯0.59；一氯丙烯，0.85；四氯化碳1.86；氯仿2.47。 计算： 毒性ADI未作规定(以工艺需要为限，应保证加工品中的残留量降至最低；FAO/WHO。1998)。二氯甲烷废气排放治理技术从回收和破坏的角度综述了二氯甲烷（DCM）治理的典型技术，包括冷凝、吸附、吸收和燃烧的研究现状。研究表明，冷凝法适用于高浓度DCM废气的回收，但单独使用时难以达到排放标准；吸收法通过扩散将气态污染物转移到液相，需要与其他方法结合才能实现分离、回收或完全降解；吸附法为处理低浓度DCM废气的有效方法，但吸附剂的再生具有一定的挑战性；燃烧法可以完全破坏DCM，但容易引起催化剂中毒和二噁英的生成。各DCM处理技术均有其优点和缺点，联合工艺能有效克服单一工艺的局限性，有望成为工业DCM废气处理的主流方向。[1] 参考文献[1] 胡志军 et al. “新污染物二氯甲烷废气排放标准与治理技术的进展.”环境科技 38.02 (2025): 73–78. 化学性质无色透明易挥发液体。具有类似醚的刺激性气味。 溶于约50倍的水，溶于酚、醛、酮、冰醋酸、磷酸三乙酯、乙酰乙酸乙酯、环己胺。与其他氯代烃溶剂乙醇、乙醚和N，N-二甲基甲酰胺混溶。用途二氯甲烷是杀菌剂腈菌唑和咪菌唑生产的原料，也是一种很好的溶剂。用途用作树脂及塑料工业的溶剂。广泛用于医药、塑料及胶片等工业。用途二氯甲烷是不燃性低沸点溶剂，作醋酸纤维素成膜、气溶胶和抗菌素、维生素生产中的溶剂，也用作萃取剂、金属清洗剂。 生产方法一般由农药生产的副产氯甲烷进一步氯化而制得。氯化可采用光氯化或热氯化，热氯化反应温度要达400℃，生产困难，一般采用光氯化。反应方程式：CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl生产方法主要采用甲烷氯化法和甲醇氯化法。1.甲烷氯化法 甲烷、氯气与循环气混合后送入反应器，在380-400℃进行热氯化反应。2.甲醇氯化法 日本德山曹达公司采用甲醇、氯气为原料生产二氯甲烷。工业上还采用以氯甲烷作原料，经光氯化或热氯化生产二氯甲烷的方法。类别农药毒性分级中毒急性毒性口服-大鼠 LD50: 1600 毫克/公斤; 腹腔-小鼠 LD50: 437 毫克/公斤刺激数据皮肤-兔子 810 毫克/24小时 重度; 眼睛-兔子500 毫克/24小时 轻度爆炸物危险特性与空气混合可爆； 与氧气混合可爆可燃性危险特性受高热放出光气;蒸气不燃储运特性库房通风低温干燥; 与氧化剂、硝酸分开存放灭火剂泡沫、二氧化碳、雾状水、黄砂。职业标准TWA 350 毫克/立方米;STEL 879 毫克/立方米 |
