结构式
| 物竞编号 | 030C |
|---|---|
| 分子式 | C4H4O |
| 分子量 | 68.07 |
| 标签 |
一氧二烯五环, 氧杂茂, Oxol, Divinylene Oxide, 杂环化合物, 中间体, 合成原料 |
编号系统
CAS号：110-00-9
MDL号：MFCD00003222
EINECS号：214-757-1
RTECS号：LT8524000
BRN号：103221
PubChem号：暂无
物性数据
1.性状：无色液体，有温和的香味。[13]
2.熔点（℃）：-85.6[14]
3.沸点（℃）：31.4[15]
4.相对密度（水=1）：0.94[16]
5.相对蒸气密度（空气=1）：2.35[17]
6.饱和蒸气压（kPa）：65.6（20℃）[18]
7.燃烧热（kJ/mol）：-2090.4[19]
8.临界压力（MPa）：5.32[20]
9.辛醇/水分配系数：1.34[21]
10.闪点（℃）：-35（CC）[22]
11.引燃温度（℃）：390[23]
12.爆炸上限（%）：14.3[24]
13.爆炸下限（%）：2.3[25]
14.溶解性：不溶于水，溶于丙酮、，易溶于乙醇、等多数有机溶剂。[26]
15.折射率（n20ºC）：1.4214
16.蒸发热（J/mol,31.2ºC）：399.8
17.生成热（KJ/mol）：62.0
18.相对密度（20℃，4℃）：0.9514
19.临界密度（g·cm-3）：0.312
20.临界体积（cm3·mol-1）：218
21.临界压缩因子：0.294
22.偏心因子：0.200
23.溶度参数(J·cm-3)0.5：18.541
24.van der Waals面积（cm2·mol-1）：4.920×109
25.van der Waals体积（cm3·mol-1）：37.580
26.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-2110.95
27.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) ：-34.73
28.气相标准熵(J·mol-1·K-1) ：267.25
29.气相标准生成自由能( kJ·mol-1)：0.9
30.气相标准热熔(J·mol-1·K-1)：65.40
31.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-2083.30
32.液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1)：-62.38
33.液相标准熵(J·mol-1·K-1) ：176.95
34.液相标准生成自由能( kJ·mol-1)：0.17
35.液相标准热熔(J·mol-1·K-1)：114.56
毒理学数据
1.急性毒性[27] LC50：3398ppm（大鼠吸入，1h）；120mg/m3（小鼠吸入，1h）
2.刺激性 暂无资料
3.致突变性[28]
微生物致突变：鼠伤寒沙门菌825nmol/皿。DNA修复：枯草杆菌3500μg/皿。哺乳动物体细胞突变：小鼠淋巴细胞1139mg/L。细胞遗传学分析：仓鼠卵巢184mmol/L。
4.致癌性[29] IARC致癌性评论：G2B，可疑人类致癌物。
生态学数据
1.生态毒性[30] LC50：61mg/L（96h）（黑头呆鱼）；166mg/L（48h）（青鳉）
2.生物降解性[31]
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[32]
水中光氧化半衰期（h）：13.8~1375
空气中光氧化半衰期（h）：0.477~4.72
分子结构数据
1、摩尔折射率：18.55
2、摩尔体积（cm3/mol）：72.2
3、等张比容（90.2K）：161.2
4、表面张力（dyne/cm）：24.8
5、极化率（10-24cm3）：7.35
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:0
3.氢键受体数量:1
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13.1
7.重原子数量:5
8.表面电荷:0
9.复杂度:22.8
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.呋喃是很好的富电芳香杂环，可与金属形成金属有机化合物参与反应，可发生[2+2]光反应、[2+3]环加成、[4+3]环加成和Diels-Alder反应，也可以发生卡宾反应[1]。
2-卤代、酰基、氰基、磺酰基和羰基呋喃的合成 呋喃作为富电的芳香杂环可以与很多的亲电试剂发生反应，用以制备卤代呋喃、酰基呋喃、氰代呋喃和其它杂原子取代呋喃等产物 (式1)[2]。一般情况下C-2位比C-3位更容易受亲电试剂的进攻。
烷基呋喃的合成 烷基呋喃可由呋喃经过亲电取代反应制得。呋喃发生Mannich反应可生成2-(N,N-二烷基氨基)甲基呋喃衍生物，TMSI存在下呋喃也可以与β-酮发生反应。而在Ag+催化下，1,3-二基硒丙烷 (式2) 或者氯代环丙烷可与呋喃发生烯丙基化[3]。
与游离基的反应 呋喃可以和亲电的碳游离基反应得到2-烷基取代的呋喃 (式3)[4]。
在Pd催化下，带有吸电子基团的溴化物与可以呋喃直接偶合 (式4)[5]。
有机金属化合物 呋喃锂盐在有机合成中广泛使用。金属取代的呋喃可以与很多的亲电试剂发生反应，而且2-锂代呋喃也可以发生金属的转移反应。2-取代呋喃的高价铜酸盐可以在低温下与酮发生共轭加成反应 (式5)[6]。
烯的环加成 光照下羰基化合物与呋喃[2+2]环加成生成环醚后，用酸处理可得到3-取代呋喃 (式6)[7]。呋喃与氰氧化物会发生[2+3]环加成 (式7)，可用来合成多羟基胺类化合物[8]。
二烯的环加成 呋喃以二烯的形式参与Diels-Alder反应是呋喃在有机合成中广泛的应用，提供了很多碳碳键的形成方法并可用于后续的合成。但是由于呋喃本身的芳香性，Diels-Alder反应速度都很慢。呋喃不仅能与丙二烯化合物发生Diels-Alder反应得到选择性的产物，而且还能和乙炔类化合物反应。呋喃和不同芳香烯的反应是合成多烯化合物的一种很好方法 (式8)[9]。
呋喃和偶极物质反应得到8-氧-二环[3.2.1]癸-6-烯-3-酮 (式9)[10]。这些[4+3]的环加成产物能很容易地转变成环庚酮、环庚三烯酮以及被取代的环庚烷体系，或是被取代的四氢呋喃化合物。
卡宾反应 包括卡宾加成生成2-氧-二环[3.1.0]己-3-烯的反应等。呋喃与乙烯基卡宾反应会得到两种产物 (式10)[11,12]。
2.稳定性[33] 稳定
3.禁配物[34] 强氧化剂、酸类
4.避免接触的条件[35] 空气
5.聚合危害[36] 不聚合
贮存方法
储存注意事项[37] 通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过29℃。避光保存。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
合成方法
1.由糠醛氧化得到2-呋喃甲酸，经脱羧后，即得呋喃。将2-呋喃甲酸加热至200-205℃（沸点左右），即分解为呋喃和二氧化碳。反应过程中，将升华的2-呋喃甲酸返回反应器，馏出的呋喃重新蒸馏，收集31-34℃馏分即得较纯的成品。收率约75%。工业上可由糠醛直接脱羰。反应所用的催化剂有硅酸铝、金属氧化物或氢氧化物以及合金或金属的混合物，如亚铬酸锌和锰的混合物，反应温度约400℃，收率90%。在大规模生产时收率可达74%。
精制方法：用5%氢氧化钾水溶液洗涤，无水钙或无水钠干燥，使用前在氢氧化钾或金属钠存在下蒸馏。若有过氧化物，可用氢钠和弱酸性亚铁水溶液洗涤除去。
用途
1.用于制取吡咯、噻吩、四氢呋喃等。呋喃经醚化，还原得到2,5-二甲氧基二氢呋喃，经水解生成2-羟基-1,4-丁二醛，可用于合成法山莨菪碱的生产；当呋喃经醚化、还原，再经催化加氢得到2,5-二甲氧基四氢呋喃时，经水解生成丁二醛，则是合成另一种生物碱阿托品的原料。呋喃还用来生产消炎药酰吡各钠，每吨这种药物需消耗呋喃4.75t。
2.用于有机合成或用作溶剂。[38]
