丙烯腈（Acrylonitrile, AN）

丙烯腈是一種重要的有機化合物，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)各種合成材料、化學品和塑料。它具有較高的反應(yīng)活性，是制造多種聚合物和共聚物的關(guān)鍵單體。由于其廣泛應(yīng)用和潛在的毒性，丙烯腈在工業(yè)應(yīng)用中需要特別注意安全操作和環(huán)境保護。

1. 基本信息

化學名稱： 丙烯腈 (Acrylonitrile, AN)

分子式： C?H?N

CAS號： 107-13-1

結(jié)構(gòu)描述： 分子中含有一個雙鍵（C=C）和一個氰基（-CN），其結(jié)構(gòu)簡式為CH?=CH-CN。

分子量： 53.06 g/mol

2. 物理性質(zhì)

外觀： 無色至淡黃色液體。

氣味： 具有刺激性氣味。

熔點： 約 -83.5°C (-118.3°F)

沸點： 大約 77.3°C (171.14°F)

密度： 約 0.806 g/cm3（在20°C條件下）

溶解性： 微溶于水，但易溶于大多數(shù)有機溶劑如醇類、酮類等極性溶劑中。

3. 化學性質(zhì)

反應(yīng)性：

方程式簡化表示如下： ??2=?????+???→??2(??)???2???CH2=CH?CN+HCl→CH2(Cl)?CH2?CN

親電加成反應(yīng)： 由于含有雙鍵，丙烯腈可以發(fā)生親電加成反應(yīng)，例如與鹵素、鹵化氫等進行加成。

自由基聚合： 可以作為單體參與自由基聚合反應(yīng)，生成聚丙烯腈（PAN）或與其他單體共聚生成不同類型的聚合物。

還原反應(yīng)： 氰基（-CN）可以通過催化加氫轉(zhuǎn)化為氨基（-NH?），這是制備某些胺類化合物的重要途徑。

穩(wěn)定性： 在正常條件下相對穩(wěn)定，但在高溫或強酸條件下可能會發(fā)生分解或聚合反應(yīng)。

4. 生產(chǎn)方法

丙烯腈主要通過以下幾種方法合成：

氨氧化法（Ammonoxidation Process）：

方程式簡化表示如下： 2??3??=??2+2??3+3?2→2??2=?????+6?2?2CH3CH=CH2+2NH3+3O2→2CH2=CH?CN+6H2O

丙烯與氨氣和氧氣在催化劑（通常是鉬鉍氧化物）作用下反應(yīng)生成丙烯腈。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域

纖維和紡織品：

聚丙烯腈纖維（PAN纖維）： 聚丙烯腈纖維，也稱為腈綸或奧綸，因其優(yōu)異的耐候性和機械性能而被廣泛應(yīng)用于服裝、地毯和其他紡織品中。

塑料和樹脂：

ABS塑料： 丙烯腈與丁二烯和苯乙烯共聚生成ABS塑料，這種材料具有良好的抗沖擊性和加工性能，廣泛應(yīng)用于汽車零部件、家用電器等領(lǐng)域。

其他共聚物： 丙烯腈與其他單體共聚生成的材料用于制造各種高性能塑料和樹脂。

橡膠工業(yè)：

丁腈橡膠（NBR）： 丙烯腈與丁二烯共聚生成丁腈橡膠，這是一種耐油性能優(yōu)異的合成橡膠，常用于制造密封件、軟管等制品。

化學品：

中間體： 丙烯腈是許多重要化學品的前體物質(zhì)，如乙二醛、煙酰胺等。