光气- 维基百科,自由的百科全书

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碳酰氯,俗稱光成气(英語:phosgene;化学式:COCl2),簡稱光气,是一种无色气体,低浓度下有刚割下的干草或草的气味。

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关于化学式CoCl2的化合物,请见「氯化亚钴」。

光气[1] IUPAC名Carbonyldichloride[2] 别名 碳酰氯、碳酰二氯、二氯甲醛、氧氯化碳、氯甲酰氯、氯化羰基、二氯化羰 识别 CAS号 75-44-5  PubChem 6371 ChemSpider 6131 SMILES   ClC(Cl)=O InChI   1/CCl2O/c2-1(3)4 InChIKey YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYAH UN编号 1076 EINECS 200-870-3 ChEBI 29365 RTECS SY5600000 性质 化学式 CCl2O 摩尔质量 98.9g·mol⁻¹ 外观 无色气体 氣味 令人窒息,像发霉的干草[3] 密度 4.248g/L 熔点 −118 °C(155K) 沸点 8 °C(281K) 溶解性(水) 水解[4] 结构 分子构型 平面 偶极矩 1.17D 危险性 GHS危险性符号[5] GHS提示词 Danger H-术语 H280,H330,H314[5] P-术语 P260,P280,P303+361+353+315,P304+340+315,P305+351+338+315,P403,P405[5] NFPA704 0 4 1   闪点 Non-flammable PEL TWA0.1 ppm(0.4 mg/m3)[3] TLV 0.1 ppm 致死量或浓度: LC50(中位浓度) 500 ppm(人,1 min)340 ppm(大鼠,30 min)438 ppm(小鼠,30 min)243 ppm(兔子,30 min)316 ppm(豚鼠,30 min)1022 ppm(狗,20 min)145 ppm(猴子,1 min)[6] LCLo(最低) 3 ppm(人,2.83 h)30 ppm(人,17 min)50 ppm(哺乳动物,5 min)88 ppm(人,30 min)46 ppm(猫,15 min)50 ppm(人,5 min)2.7 ppm(哺乳动物,30 min)[6] 相关物质 相关化学品 硫光气甲醛碳酸尿素一氧化碳氯甲酸 若非注明,所有数据均出自一般条件(25℃,100kPa)下。

碳酰氯,俗稱光成气(英語:phosgene;化学式:COCl2),簡稱光气,是一种无色气体,低浓度下有刚割下的干草或草的气味。

[7]光气是一种有价值的工业材料,特别是用于生产聚氨酯和聚碳酸酯塑料的前体。

光气有剧毒,在第一次世界大战中用作化学武器,造成85000人死亡(英语:ChemicalweaponsinWorldWarI)。

除了工业生产外,还有少量的光气来自于有机氯化合物的分解和燃烧。

[8] 目录 1结构 2生产 2.1工业生产 2.2无意间的光气产生 3历史 4反应和用途 4.1用作化学武器 5毒性和安全 6事故 7参考资料 结构[编辑] 光气是平面型分子,符合VSEPR理论的预测。

其中的C=O键长为1.18 Å,C−Cl键长为1.74 Å,Cl−C−Cl键角为111.8°。

[9]它是最简单的酰氯之一,衍生自碳酸。

生产[编辑] 工业生产[编辑] 一氧化碳和氯气在加热条件下经活性炭催化合成。

反应化学式为:[8] C O + C l 2 → Δ C C O C l 2 , {\displaystyle{\rm{CO+Cl_{2}{\xrightarrow[{\Delta}]{\rm{C}}}COCl_{2},}}} (ΔH反应=−107.6kJ/mol) 反应是可逆的放热反应,因此在工业中需要以冷却剂对反应器进行冷却。

反应温度通常介于50至150摄氏度(反应器中存在温度峰值170°C)。

光气在200°C以上会分解成CO与Cl2,Keq(300 K)=0.05。

1989年,全球光气产量预计为2740万吨。

[8] 无意间的光气产生[编辑] 在紫外光和氧存在下,简单的有机氯化合物,例如氯仿会缓慢变成光气。

[10]光气也作为氯仿的代谢产物形成,可能是细胞色素P450的作用。

[11] 历史[编辑] 光气是由化学家JohnDavy(英语:John_Davy_(chemist))(1790-1868)在1812年,通过在阳光下暴露一氧化碳和氯气的混合物而成的。

他将其命名为“phosgene”,这取自希腊语φῶς(phos,光)和γεννάω(gennaō,生),因为光促进了反应。

[12]随着19世纪的进步,它在化学工业中逐渐变得重要,特别是在染料制造中。

反应和用途[编辑] 二醇和光气反应,形成线形或环状的碳酸酯(R=H、烷基、芳基): HOCR2−X−CR2OH+COCl2→1⁄n[OCR2−X−CR2OC(O)−]n+2HCl 光气和双酚A反应,形成聚碳酸酯[8]。

光气可以从胺制备异氰酸酯,相当于引入合成子CO2+:[13] RNH2+COCl2→RN=C=O+2HCl(R=烷基、芳基) 它和三氟化氮和三溴化铝反应,分别形成COF2和COBr2。

[8] 用作化学武器[编辑] 二战美军光气识别海报 更多信息:第一次世界大战中的化学武器(英语:ChemicalweaponsinWorldWarI)和第二次意大利埃塞俄比亚战争 在禁止化学武器公约中,光气属于三类物质(英语:listofSchedule3substances(CWC)):年产30吨以上光气的工厂必须向OPCW登记。

[14]虽然它的毒性比其它化学武器(如沙林)低,但与第一代神经毒剂塔崩等化学武器相比,其制造要求更简单,因此仍被视为一种可行的化学武器。

[15] 光气在1915年,第一次世界大战期间首次被法国人用作化学武器。

[16]它还与等体积的氯气混合使用,有助于扩散密度更大的光气。

[17][18]光气比氯气更有效,但有些症状需要24小时或更长时间才能显现。

随着第一次世界大战期间光气的广泛使用,它被各国储存起来。

[19][20][21] 大日本帝国陆军在第二次中日战争期间很少使用光气对付中国人。

[22]气态武器,例如光气,是由731部队生产的。

毒性和安全[编辑] 光气是一种阴险的毒剂,因为它的气味可能不会被注意到,而且症状可能会缓慢出现。

[23] 光气的气味检测阈值(英语:odordetectionthreshold)为0.4ppm,是阈限值(英语:thresholdlimitvalue)的四倍。

其高毒性源自于对肺泡中的蛋白质的–OH、–NH2和–SH基团的作用,分别形成酯、酰胺和硫酯。

这会导致血气屏障(英语:blood–airbarrier)中断,最终导致肺水肿。

肺泡损伤的程度并不是取决于吸入空气中的光气浓度,剂量(吸入光气的量)才是关键因素。

[24]光气的剂量约等于浓度×暴露时长。

[24][25]因此,存在光气意外释放风险的工作场所的人员通常会在靠近鼻子和嘴巴的地方佩戴指示牌。

[26]此类指示牌会指示近似吸入剂量,如果监测到的剂量超过安全限值,则可立即进行治疗。

[26] 与光气吸入相关的风险不是基于其毒性(与沙林或塔崩等现代化学武器相比要低得多),而是基于其典型影响。

受光气影响的人可能在数小时内不会出现任何症状,直到出现肺水肿,此时就为时已晚了。

[27]由于光气的意外释放而导致的所有死亡都是这样发生的。

另一方面,及时治疗的肺水肿通常会在中长期内愈合,在暴露几天或几周后都不会产生重大后果。

[28][29]尽管如此,也不应忽视未经治疗的慢性低浓度光气暴露对肺功能的有害健康影响。

尽管接触到的光气浓度不足以立即引起肺水肿,但据报道,许多使用光气的化学家(例如LeonidasZervas(英语:LeonidasZervas))因持续低浓度地接触光气而出现慢性呼吸系统健康问题,并最终导致呼吸衰竭。

如果在工业或实验室环境中意外释放光气,可用氨气缓解;如果是液体溢出(例如双光气或光气的溶液),可以使用吸收剂和碳酸钠。

[30] 事故[编辑] 第一次与光气有关的重大事件发生在1928年5月,当时11吨光气从汉堡市中心的一个战争盈余仓库中泄漏。

[31]三百人中毒,十人死亡。

[31] 最近光气的重大事件发生在2010年1月和2016年5月。

2010年,西弗吉尼亚州杜邦公司的光气意外泄漏导致一名员工死亡。

[32]美国化学安全委员会(英语:U.S.ChemicalSafetyBoard)发布了一支影片,详细介绍了这起事故。

[33]六年后,韩国的巴斯夫工厂发生光气泄漏,承包商吸入了致死剂量的光气。

[34] 参考资料[编辑] ^MerckIndex,11thEdition,7310. ^NomenclatureofOrganicChemistry:IUPACRecommendationsandPreferredNames2013(BlueBook).Cambridge:TheRoyalSocietyofChemistry.2014:798.ISBN 978-0-85404-182-4.doi:10.1039/9781849733069-FP001.  ^3.03.1NIOSHPocketGuidetoChemicalHazards0504 ^PHOSGENE(cylinder).Inchem(ChemicalSafetyInformationfromIntergovernmentalOrganizations).InternationalProgrammeonChemicalSafetyandtheEuropeanCommission.[2021-08-13].(原始内容存档于2016-03-03).  ^5.05.15.2RecordofPhosgeneintheGESTISSubstanceDatabasefromtheIFA(英语:InstituteforOccupationalSafetyandHealth),accessedon16March2021 ^6.06.1Phosgene.ImmediatelyDangeroustoLifeandHealthConcentrations(IDLH).NationalInstituteforOccupationalSafetyandHealth(NIOSH).  ^CBRNE-Lung-DamagingAgents,Phosgene(页面存档备份,存于互联网档案馆)May27,2009 ^8.08.18.28.38.4WolfgangSchneider;WernerDiller,Phosgene,Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry,Weinheim:Wiley-VCH,2005,doi:10.1002/14356007.a19_411  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GH(英语:GH(nerveagent)) GP(英语:GP(nerveagent)) 氟塔崩 丁烯沙林 GV類毒劑 EA-1356 EA-4352 EA-5365 EA-5414 EA-5488 V類毒劑 EA-2192 EA-3148 EA-3317 VE(英语:VE(nerveagent)) VG VM(英语:VM(nerveagent)) VP(英语:3,3,5-Trimethylcyclohexyl3-pyridylmethylphosphonate) VR(英语:VR(nerveagent)) VS(英语:VS(nerveagent)) VX CVX Vx(英语:V-subx) 達美林酯 MFPhCh GT-45 達美林酯1號 達美林酯2號 達美林酯3號 諾維喬克 A-230(英语:A-230) A-232(英语:A-232) A-234(英语:A-234(nerveagent)) A-242(英语:A-242) C01-A035(英语:C01-A035) C01-A039(英语:C01-A039) C01-A042(英语:C01-A042) 氨基甲酸酯 EA-3966 EA-3990(英语:EA-3990) EA-4056(英语:EA-4056) T-1123(英语:T-1123) 伸辛基-雙(5-甲基硫代膦酸酯溴化物)(英语:Octamethylene-bis(5-dimethylcarbamoxyisoquinoliniumbromide)) 其它 EA-2012 EA-2054 EA-2098 EA-2613(英语:EA-2613) 2-乙氧甲醯基-1-甲基乙烯基環己基甲基膦酸二乙酯(英语:2-Ethoxycarbonyl-1-methylvinylcyclohexylmethylphosphonate) 2-氟-5,5-二甲基-1,3,2-二氧磷杂环己烷-2-氧化物 前驅物 氯沙林(英语:Chlorosarin) 氯梭曼 環己醇 1,8-二溴辛烷 N,N-二甲基磷氨基二氯化物(英语:N,N-Diisopropylaminoethanol) 二甲基磷氨基二氯化物二氰化物(英语:Dimethylamidophosphoricdicyanide) 2-丙醇 二氯甲基膦(英语:Methyldichlorophosphine) 甲基膦酰二氯 甲基膦酰二氟 频哪醇酮 3,3-二甲基-2-丁醇 異丙基甲磺酰基亞膦酸酯(QL)(英语:QL(chemical)) 3,3,5-三甲基環己醇(英语:3,3,5-Trimethylcyclohexanol) 窒息性(英语:Pulmonaryagent)氯气(Cl2) 光氣(CG) 全氟異丁烯(PFIB) 氯化苦(PS) 雙光氣(DP) 十氟化二硫(Z) 二甲基(三氟甲硫基)胂 丙烯醛 溴乙酸乙酯 過氯甲基硫醇(英语:Perchloromethylmercaptan) 苯胩氯 四硝基甲烷 三氟化氯 高氯酰氟 綠十字毒氣刺激性(英语:Listofchemicalwarfareagents#Harassingagents)催淚性 辣椒素(OC) CS CN CR CH CNS(英语:CNS(chemicalweapon)) 溴代丙酮(BA) 溴化甲苄基(英语:Xylylbromide) 梅西(噴霧劑)(英语:Mace(spray)) 氯化苄 溴化苄 碘化苄 二氯硫化碳 氯丙酮 α-溴苯乙酮 催吐性(英语:Vomitingagent) 二苯氯胂(DA)(英语:Diphenylchlorarsine) 二苯氰胂(DC/DA) 亚当氏剂(DM) α-溴氰化苄 二甲基氰化砷 三氯硝基甲烷 失能性(英语:Incapacitatingagent) 毕兹(BZ) DMHP(英语:Dimethylheptylpyran) EA-3167(英语:EA-3167) EA-3443(英语:EA-3443) EA-3580(英语:EA-3580) EA-3834(英语:EA-3834) Kolokol-1 LSD(K) 苯环己哌啶(SN)(英语:Phencyclidine) PAVA噴霧劑 睡氣(英语:Incapacitatingagent#Sleepinggas) 毒素植物毒素 蓖麻毒素(W) 相思子毒素 印防己毒素(苦毒宁)(英语:Picrotoxin) 鱼腥藻毒素a(S)(英语:Guanitoxin) 蒴莲根毒素(英语:Volkensin) 槲寄生凝集素 烏頭鹼 动物毒素 石房蛤毒素(SS) 环蛇毒素(英语:Bungarotoxin) 集沙群海葵毒素 河豚毒素 眼镜蛇毒素 刺尾鱼毒素 西加毒素 毒鼠硅(英语:Chlorophenylsilatrane) 微生物毒素 肉毒毒素-A(X) 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查论编卤氧化物+2价 Hg2OCl +3价 FeOCl SbOCl BiOF BiOCl BiOBr BiOI CfOF CfOCl NOCl +4价 COCl2 SOF2 SOCl2 ZrOCl2 SeOBr2 SeOCl2 +5价 POF3 POCl3 VOF3 VOCl3 NbOCl3 TaOCl3 +6价 CrO2F2 CrO2Cl2 MoO2Cl2 MoOCl4 WO2F2 WOF4 WO2Cl2 WOCl4 OsOCl4 WO2Br2 WOBr4 SO2F2 SO2Cl2 SeO2F2 UO2Cl2 +7价 ReO2F3 ReO3F +8价 OsO2F4 OsO3F2 XeO2F4 XeO3F2 规范控制 BNF:cb12546210f(data) GND:4174339-8 LCCN:sh96001291 取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=光气&oldid=70992761” 分类:​无机碳化合物酰氯氯氧化物非金属卤化物肺剂窒息性毒剂有机化学试剂剧毒化学品1810年代发现的物质监控化学品隐藏分类:​Webarchive模板wayback链接CS1英语来源(en)有CAS號重定向的物質條目无附加数据页的化学条目含有英語的條目包含BNF标识符的维基百科条目包含GND标识符的维基百科条目包含LCCN标识符的维基百科条目 导航菜单 个人工具 没有登录讨论贡献创建账号登录 命名空间 条目讨论 不转换 不转换简体繁體大陆简体香港繁體澳門繁體大马简体新加坡简体臺灣正體 查看 阅读编辑查看历史 更多 搜索 导航 首页分类索引特色内容新闻动态最近更改随机条目资助维基百科 帮助 帮助维基社群方针与指引互助客栈知识问答字词转换IRC即时聊天联络我们关于维基百科 工具 链入页面相关更改上传文件特殊页面固定链接页面信息引用本页维基数据项目 打印/导出 下载为PDF打印页面 在其他项目中 维基共享资源 其他语言 AfrikaansالعربيةAzərbaycancaتۆرکجهБеларускаяБеларуская(тарашкевіца)БългарскиCatalàČeštinaDanskDeutschΕλληνικάEnglishEsperantoEspañolEestiEuskaraفارسیSuomiFrançaisGaeilgeGalegoעבריתHrvatskiMagyarՀայերենBahasaIndonesiaItaliano日本語Қазақша한국어КыргызчаLietuviųLatviešuМакедонскиമലയാളംNederlandsNorskbokmålPolskiPortuguêsRomânăРусскийScotsSrpskohrvatski/српскохрватскиSimpleEnglishSlovenčinaSlovenščinaСрпски/srpskiSvenskaతెలుగుไทยTürkçeУкраїнськаTiếngViệt文言粵語 编辑链接



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