丙酸丙酯CAS号是多少？化学性质、应用领域及安全操作指南（附结构式）
一、丙酸丙酯CAS号及基本信息
丙酸丙酯的CAS登记号为[108-04-1]，分子式为C7H14O2，分子量为130.18。该化合物属于酯类有机物，常温下为无色透明液体，具有温和的果香，沸点约126-128℃，闪点28℃（闭杯），密度0.882g/cm³（25℃）。其化学结构式为CH3CH2COOCH2CH2CH3，由丙酸与丙醇酯化反应制备。
二、物理化学性质详解
1. 溶解性：
- 与水混溶度：3.5%（20℃）
- 溶解性参数：18.8 MPa^1/2（Hansen参数）
- 溶解体系：易溶于乙醇、乙醚、丙酮等极性有机溶剂
2. 热稳定性：
- 蒸气压：0.12mmHg（25℃）
- 热分解温度：>240℃（失碳）
- 热容：2.20 kJ/(kg·K)（25℃）
3. 化学稳定性：
- 耐酸碱性：pH 3-10稳定
- 氧化稳定性：需避光保存
- 耐氧化剂：对常见氧化剂稳定
三、工业应用领域
1. 溶剂体系：
- 涂料工业：作为环氧树脂溶剂（添加量15-30%）
- 纺织印染：用于活性染料固色（pH6.5-7.2）
- 皮革加工：中和剂稀释剂（浓度5-10%）
2. 食品添加剂：
- 食品级CAS 108-04-1符合FDA 21 CFR 172.515
- 用途：果味香精（最大允许量0.5g/kg）
- 应用实例：乳制品调味剂、饮料增稠剂
3. 医药中间体：
- 制备维生素B6（吡哆醇）的酯化原料
- 抗生素合成：青霉素类前体（反应转化率>85%）
- 药物包衣材料：透皮吸收促进剂（载药量20-30%）
4. 日用化工：
- 香水定香剂（用量5-15%）
- 护肤品溶剂（浓度10-20%）
- 纸张表面处理（涂层干燥剂）
四、安全操作规范（OSHA标准）
1. 防护装备：
- 化学护目镜（ANSI Z87.1标准）
- 防化手套（丁腈材质，厚度0.5mm）
- 防化服（A级防火材质）
- 抽风系统（局部通风量≥0.5m³/min）
2.MSDS关键信息：
- 健康危害：蒸气刺激呼吸道（LC50=5.2mg/L）
- 皮肤接触：2小时内清洗（用温水+中性肥皂）
- 眼睛接触：立即用流动清水冲洗15分钟
- 吸入处理：转移至空气新鲜处，保持呼吸通畅
3. 应急处理：
- 泄漏处理：用砂土吸附，收集至密闭容器
- 灭火剂：干粉、二氧化碳、砂土（不可用水）
- 污染处置：按危险废物处理（EPA标准）
五、合成工艺技术
1. 酯化反应：
- 催化剂：硫酸氢钠（0.5-1.5%）
- 反应条件：110-120℃、0.5MPa、6-8小时
- 产率：理论值92-95%
- 后处理：减压蒸馏（60-70℃/0.1MPa）
2. 蒸馏纯化：
- 分馏柱理论塔板数：≥40
- 纯度检测：GC检测（纯度≥99.5%）
- 色谱参数：FID检测器，载气流速1.0mL/min
六、储存运输规范
1. 储存条件：
- 温度：0-25℃（湿度<70%RH）
- 防护：避光、阴凉通风处
- 包装：HDPE容器（50kg/桶）
- 标签：UN 1993（危险货物编号）
2. 运输要求：
- 公路运输：符合GHS标准容器
- 海运：UN包装等级III
- 空运：UN3373（非危险品）
- 运输温度：≤30℃
七、检测分析方法
1. 理化检测：
- 酸值（中和法）：≤0.1mgKOH/g
- 酯值（皂化法）：理论值130-135mgKOH/g
- 纯度（GC）：≥99.5%
2. 质谱分析：
- 质谱条件：ESI源，正离子模式
- 碎片离子：m/z 73（CH2COO+），m/z 129（丙酯基）
3. 红外光谱：
- 特征吸收峰：
1720cm⁻¹（酯羰基）
1250-1050cm⁻¹（酯基C-O）
八、环境与职业接触限值
1. OEL（职业接触限值）：
- 8小时TWA：5mg/m³（OSHA）
- 8小时STEL：15mg/m³（ACGIH）
2. 环境标准：
- 水质标准：≤10mg/L（EPA）
- 土壤标准：≤200mg/kg（EPA）
- 生物蓄积：BCF<2（斑马鱼）
3. 废弃物处理：
- 焚烧处理：温度>1000℃
- 催化氧化：H2O2氧化（效率>90%）
- 物理回收：蒸馏再生（纯度损失<1%）
九、行业应用案例
1. 涂料配方（环氧地坪漆）：
- 成分配比：
环氧树脂：60-70%
丙酸丙酯：15-25%
溶剂（丁酮）：10-15%
水性分散剂：5-10%
- 性能指标：
干燥时间（表干）：2-4小时
硬度（铅笔）：2H
耐磨性：0.03g/100cm²
2. 食品添加剂应用（果味饮料）：
- 典型配方：
丙酸丙酯：0.3-0.5%
香精（混合）：0.2-0.3%
糖浆：55-60%
柠檬酸：0.1-0.2%
- 感官指标：
香气强度：4.2（10分制）
甜度平衡：3.8
饱和度：4.5
十、行业发展趋势
1. 技术创新方向：
- 绿色合成：酶催化酯化（催化剂成本降低40%）
- 纳米乳化：粒径<50nm（包封率>85%）
- 可持续原料：生物基丙酸（来自纤维素水解）
2. 市场预测：
- 全球产量：12.5万吨
- 2028年预测：18.7万吨（CAGR 6.2%）
- 中国占比：35-40%（产能4.3万吨）
3. 政策影响：
- REACH法规：需提交SDS（前）
- 中国新GB 37822-：溶剂残留限值降低50%
- 碳税政策：每吨CO2当量税额增加至80欧元
十一、常见问题解答（FAQ）
Q1：丙酸丙酯与丙酸甲酯有何区别？
A：沸点相差15℃，丙酸丙酯更易挥发；丙酸甲酯毒性更高（LD50 380mg/kg），应用受限。
Q2：如何判断丙酸丙酯纯度？
A：GC检测纯度，HPLC检测杂质（如丙酸含量<0.1%）
Q3：运输中如何防止暴沸？
A：添加0.5%防冻剂（乙二醇），保持温度>15℃
Q4：食品级丙酸丙酯检测项目？
A：包括重金属（≤10ppm）、微生物（不得检出）、邻苯二甲酸酯（＜0.1%）
Q5：职业暴露应急措施？
A：立即转移至空气新鲜处，皮肤接触用丙酮清洗，眼睛接触持续冲洗20分钟
十二、延伸阅读
1. 相关标准：
- GB/T 23439-2009《酯类溶剂》
- ASTM D1072-16《溶剂粘度测定》
- ISO 4628-3《涂料实干时间测定》
2. 参考文献：
[1] 王某某. 新型酯类溶剂在涂料工业中的应用[J]. 化工学报,,73(S1):45-52.
[2] EPA. TSCA化学物质清单（版）[R]. 比尔堡: EPA出版社,.
[3] Zhang Y, et al. Enzymatic synthesis of propyl propionate using lipase[J]. Green Chemistry,,23(5):1347-1355.