丙烯腈：一种重要的化工原料

丙烯腈：一种重要的化工原料

丙烯腈是一种重要的有机化合物，分子式为C3H3N，摩尔质量为53.064 g·mol−1。它是一种无色液体，具有大蒜或洋葱的刺激性气味，外观可能因杂质而呈黄色。丙烯腈的密度为0.81 g/cm3，熔点为-84 °C，沸点为77 °C，水中溶解度为70 g/L，蒸气压为83 mmHg。

相关化合物

丙烯腈的相关化合物包括乙腈和丙腈，以及丙烯酸和丙烯醛。这些化合物在化学工业中都有广泛的应用。

特性

丙烯腈在低剂量时具有反应性和毒性，因此在使用时需要特别注意安全。它不是在地球上自然形成的，但在工业场所中可以检测到亚ppm水平的含量。丙烯腈在空气中可以持续存在长达一周，与氧气和羟基自由基反应分解生成甲酰氰和甲醛。此外，丙烯腈对水生生物有害。

制备方法

丙烯腈主要通过丙烯的催化氨氧化反应生产，也称为SOHIO工艺。在该工艺中，丙烯、氨和空气（作为氧化剂）在400-510 °C和50-200 kPag的条件下通过含有催化剂的流化床反应器。反应物仅通过反应器一次，然后在硫酸水溶液中骤冷。不溶解的过量丙烯、一氧化碳、二氧化碳和氮气直接排放到大气中，或被焚烧。水溶液由丙烯腈、乙腈、氢氰酸和硫酸铵（来自过量氨）组成。通过回收塔去除大量水后，丙烯腈和乙腈通过蒸馏分离。

绿色化学路线

目前，研究人员正在探索从可再生原料中生产丙烯腈的各种绿色化学路线，以减少对化石燃料的依赖，实现可持续发展。