物性数据

1.性状：无色液体，有似丙酮的气味。[1]

2.熔点（℃）：-85.9[2]

3.沸点（℃）：79.6[3]

4.相对密度（水=1）：0.81[4]

5.相对蒸气密度（空气=1）：2.42[5]

6.饱和蒸气压（kPa）：10.5（20℃）[6]

7.燃烧热（kJ/mol）：-2261.7[7]

8.临界温度（℃）：262.5[8]

9.临界压力（MPa）：4.15[9]

10.辛醇/水分配系数：0.29[10]

11.闪点（℃）：-9（CC）[11]

12.引燃温度（℃）：404[12]

13.爆炸上限（%）：11.5[13]

14.爆炸下限（%）：1.8[14]

15.溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯，可混溶于油类。[15]

16.相对密度（g/mL,20/4ºC）：0.8049

17.相对密度（g/mL,25/4ºC）：0.7997

18.折射率（n20ºC）：1.3788

19.折射率（n25ºC）：1.3764

20.黏度（mPa·s,25ºC）：0.423

21.黏度（mPa·s,30ºC）：0.365

22.闪点（ºC,闭口）：-7.2

23.闪点（ºC,开口）：1.67

24.燃点（ºC）：516

25.蒸发热（J/mol,b.p.）：23.3

26.熔化热（KJ/mol）：8.4

27.生成热（KJ/mol）：279.2

28.比热容（KJ/(kg·K),定压）：2.297

29.电导率（S/m）：3.6×10-9

30.体膨胀系数（K-1,0~80ºC）：0.00142

31.体膨胀系数（K-1,0~30ºC）：0.00129

32.临界密度（g/mL）：0.270

33.临界体积（cm3·mol-1）：267

34.临界压缩因子：0.252

35.偏心因子：0.324

36.Lennard-Jones参数（A）：14.49

37.Lennard-Jones参数（K）：145.9

38.溶度参数(J·cm-3)0.5：18.796

39.vanderWaals面积（cm2·mol-1）：7.910×109

40.vanderWaals体积（cm3·mol-1）：49.270

41.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-2478.6

42.气相标准声称热(焓)(kJ·mol-1)：-238.7

43.气相标准熵(J·mol-1·K-1)：339.47

44.气相标准生成自由能(kJ·mol-1)：-146.6

45.气相标准热熔(J·mol-1·K-1)：103.26

46.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-2444.1

47.液相标准声称热(焓)(kJ·mol-1)：-273.3

48.液相标准熵(J·mol-1·K-1)：239.0

49.液相标准生成自由能(kJ·mol-1)：-151.4

50.液相标准热熔(J·mol-1·K-1)：158.9

毒理学数据

1.急性毒性[16]

LD50：2737mg/kg（大鼠经口）；6480mg/kg（兔经皮）

LC50：23500mg/m3（大鼠吸入，8h）

2.刺激性[17]

家兔经皮：13780μg（24h），轻度刺激（开放性刺激试验）

家兔经眼：80mg，引起刺激。

3.亚急性与慢性毒性[18]大鼠暴露于5000ppm，每天6h，每周5d，共90d。引起雄性大鼠肝重增加，脑和脾重量下降，血液生化指标轻度变化；雄性大鼠仅轻度肝重增加。

4.致突变性[19]性染色体缺失和不分离：酿酒酵母菌33800ppm。

5.致畸性[20]大鼠孕后6~15d吸入最低中毒剂量（TCLo）3000ppm/7h，致颅面部（包括鼻、舌）、泌尿生殖系统发育畸形。大鼠孕后6~10d吸入最低中毒剂量（TCLo）2900mg/m3，致颅面部（包括鼻、舌）、肌肉骨骼系统、胃肠道发育畸形。

6.其他[21]大鼠吸入最低中毒浓度（TCLo）：3000ppm（7h）（孕6~15d），致颅面部（包括鼻、舌）发育异常，致泌尿生殖系统发育异常，致凝血异常。

TCLo：100ppm（人吸入，5min）

生态学数据

1.生态毒性[22]

LC50：1690~5640mg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼）；3200mg/L（96h）（黑头呆鱼，pH值7.5）；1950mg/L（24h）（卤虫）；＜520mg/L（48h）（水蚤，pH值8）；918~3349mg/L（48h）（水蚤，pH值7.21）

IC50：110~4300mg/L（72h）（藻类）

2.生物降解性[23]

好氧生物降解（h）：24~168

厌氧生物降解（h）：96~672

3.非生物降解性[24]

水中光氧化半衰期（h）：1.80×104~7.10×105

空气中光氧化半衰期（h）：64.2~642

一级水解半衰期（h）：＞50a

分子结构数据

1、摩尔折射率：20.60

2、摩尔体积（cm3/mol）：91.6

3、等张比容（90.2K）：196.3

4、表面张力（dyne/cm）：21.0

5、极化率（10-24cm3）：8.17

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:1

5.互变异构体数量:3

6.拓扑分子极性表面积17.1

7.重原子数量:5

8.表面电荷:0

9.复杂度:38.9

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.化学性质：丁酮由于具有羰基及与羰基相邻接的活泼氢，因此容易发生各种反应。与盐酸或氢氧化钠一起加热发生缩合，生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基-3-庚烯-5-酮。长时间受日光照射时，生成乙烷、乙酸、缩合产物等。用硝酸氧化时生成联乙酰。用铬酸等强氧化剂氧化时生成乙酸。丁酮对热比较稳定，500℃以上热裂生成烯酮或甲基烯酮。与脂肪族或芳香族醛发生缩合时，生成高分子量的酮、环状化合物、缩酮以及树脂等。例如与甲醛在氢氧化钠存在下缩合，首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮，接着脱水生成甲基异丙烯基酮。该化合物受日光或紫外光照射时发生树脂化。与苯酚缩合生成2,2-双(4-羟基苯基)丁烷。与脂肪族酯在碱性催化剂存在下反应，生成β-二酮。在酸性催化剂存在下与酸酐作用发生酰化反应，生成β-二酮。与氰化氢反应生成氰醇。与氨反应生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氢原子容易被卤素取代生成各种卤代酮，例如与氯作用生成3-氯-2-丁酮。与2,4-二硝基苯肼作用生成黄色的2,4-二硝基苯腙(m.p.115℃)。

2.稳定性[25]稳定

3.禁配物[26]强氧化剂、碱类、强还原剂

4.聚合危害[27]不聚合

合成方法

有气相和液相脱氢两种方法。

(1)气相脱氢用锌铜合金或氧化锌作催化剂，温度400～500℃，常压；液相脱氢用兰尼镍或亚铬酸铜作催化剂，温度150℃。液相脱氢反应温度及能耗较低，产率较高，催化剂寿命长，分离工艺简单。

(2)丁烷液相氧化法

丁烷液相氧化的主产品是乙酸，同时副产丁酮(约占乙酸产量的16％)。反应温度150～225℃，压力4.0～8.0MPa。例如美国联合碳化物公司，1976年用此法生产了22.6万吨乙酸，得到3.6万吨的副产丁酮。目前在美国约20％的丁酮是用此法生产的。

目前正在研究、发展的方法有丁烯液相氧化法、异丁苯法等。

(3)丁烯液相氧化法

此法称为互克尔法(Wacker法)。以氯化钯/氯化铜溶液为催化剂，在90～120℃、1.0～2.0MPa条件下进行反应。

丁烯转化率约95%，丁酮收率约88%，得到的反应液通过蒸馏等方法提纯而得到成品。此法工艺过程简单，但设备腐蚀严重，需用重金属作催化剂。此法尚未应用于大规模生产。

(4)异丁苯法

正丁烯和苯经烃化生成异丁苯，异丁苯氧化生成过氧化氢异丁苯，最后用酸分解得到丁酮和苯酚。

苯烃化以三氯化铝为催化剂，反应温度50～70℃，得异丁基苯；

异丁基苯于110～130℃、0.1～0.49MPa压力下，液相氧化生成异丁基苯过氧化氢；

然后在酸催化剂存在下分解，于20～60℃提浓氧化液，生成丁酮和苯酚，最后分离精制而得成品。

此法特点是工艺设备腐蚀较轻，反应条件温和，有利于工业化。丁酮是干馏木材的蒸出液（木醇油）的重要组分。工业上从仲丁醇、丁烷等制取。

1.硫酸间接水合法　含丁醇的混合C4馏分与硫酸接触生成酸式硫酸酯和中式硫酸酯，然后用水稀释，水解生成仲丁醇水溶液，再经脱水、提浓得仲丁醇。纯仲丁醇经镍或氧化锌催化脱氢后，得成品。

2.正丁烯直接水合法　此法分两种，一种以树脂为催化剂，另一种以杂多酸为催化剂。

3.仲丁醇脱氢法　此工艺分气相法与液相法，大部分采用气相法脱氢工艺。即仲丁醇在脱氢催化剂作用下经脱氢制得丁酮。

4.乙烯气相氧化法。

5.异丁苯法正丁烯和苯经烃化生成异丁苯，异丁苯氧化生成过氧化氢异丁苯，最后用酸分解得到丁酮和苯酚。此法特点是：工艺设备腐蚀较轻，反应条件温和，有利于工业化。

6.含丁醇的混合C4馏分与硫酸反应，然后用水稀释，水解生成仲丁醇水溶液，再经脱水、提纯得仲丁醇。纯仲丁醇经镍或氧化锌催化脱氢后，得成品。或者利用正丁烯直接水合法。

7.以工业品丁酮为原料，加入少量无水碳酸钠，搅动，加热回流，过滤后蒸馏。选择不同塔板的精馏塔和回流比，可得到不同含量的纯品丁酮。

8.主要采用酯化法。以含丁烯的混合C4馏分为原料,与硫酸进行酯化反应,生成酸性硫酸酯和中性硫酸酯,然后用水稀释,水解生成仲丁醇水溶液,再经脱水、提浓得仲丁醇,最后经催化脱氧后,得成品反应如下:

C4H8+H2SO4→4C3H9HSO4→OC3H9OH+H2SO4

C4H9OH-H2→CH3COC2H5