呋喃(oxole),是最简单的含氧五元杂环化合物。它存在于松木焦油中,为无色液体,沸点为32℃,具有类似氯仿的气味,难溶于水,易溶于有机溶剂。它的蒸气遇有被盐酸浸湿过的松木片时,即呈现绿色,叫做松木反应,可用来鉴定呋喃的存在。它有麻醉和弱刺激作用,极度易燃。吸入后可引起头痛、头晕、恶心、呼吸衰竭。呋喃环具芳环性质,可发生卤化、硝化、磺化等亲电取代反应,主要用于有机合成或用作溶剂。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,呋喃在2B类致癌物清单中。

中文名

呋喃

水溶性

不溶于水

别名

氧杂茂

化学式

C4H4O

分子量

68.07

熔点

-85.6

沸点

67 ℃

密度

0.936 g/mL

外观

无色液体,有温和的香味

外文名

oxole,furan

闪点

160 ℉

危险品运输编号

2389号

警示术语

31040

摩尔质量

68.07

主要危害

有毒性且致癌

CAS号

110-00-9

SMILES

c1ccoc1

应用

有机合成或用作溶剂

EINECS号

203-727-3

物理性质

折光指数:1.427

等张比容(90.2K):161.255

极化率(10-24cm3):7.355

疏水常数LogP:1.318

表面张力(dyne/cm):24.844

焓(kJ/mol):27.1

蒸汽压(25℃):605.178

摩尔折射(cm3):18.552

摩尔体积(cm3):72.228

燃烧热(kJ/mol):2090.4

引燃温度(℃):390

爆炸上限%(V/V):14.3

爆炸下限%(V/V):1.3

呋喃,分子式为CHO,为无色液体,有温和的香味。是一种含有一个由四个碳原子和一个氧原子的五元芳环的杂环有机物。含有这样的环的化合物通常是呋喃的同系物。不溶于水,溶于丙酮、苯,易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,易挥发,易燃。

化学性质

由于其分子中氧原子的一对孤对电子在共轭轨道平面内形成大π键,使得共轭平面内共6个电子,符合4n+2结构,所以呋喃具有芳香性(见休克尔规则)。芳香性使得呋喃具有“易取代难加成”的性质。氧的另外一对孤对电子向外伸展。氧原子本身符合sp杂化。

由于芳环的存在,呋喃的化学行为就与其它不饱和杂环不太相似。

芳环中的氧具有给电子效应,所以呋喃的亲电取代反应活性强于苯。共振论对呋喃的研究发现呋喃环上的电子云密

度较大,支持了亲电反应活性的理论。

呋喃可以作Diels-Alder反应中的双烯体,与缺电子亲双烯体,例如(E)-3-硝基丙烯酸乙酯,发生一个周环反应。得到的产物是Z/E异构体的混合物。(参见顺反异构与E/Z标记):

呋喃的氢化过程中会先产生二氢化呋喃的两种同分异构体(包括1,4-二氢和1,2-二氢),进而产生四氢呋喃。

主要用途

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。

参与的反应
反应物生成物反应条件参考文献
fura[1,3]dioxol-2-on(3ar,7ac)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4x,7x-epoxido-benzo[1,3]dioxol-2-on反应条件1反应温度123-127℃产率23%反应条件2反应温度127℃
furafuran-2-yl-methano2,2'-methanediyl-bis-fura反应条件1试剂CF3COOH反应时间24hour(s)反应温度0℃产率65%反应条件2试剂aqueoushydrochloricacid
furamaleicacidanhydrid7-oxa-bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2exo,3exo-dicarboxylicacidanhydrid反应条件1溶剂diethylether其他条件Heating反应条件2反应类型Condensation溶剂diethylether反应时间18hour(s)反应温度4-6℃产率66%反应条件3反应类型Cycloaddition//Diels-Alderreaction试剂LiOTf溶剂acetone-d6反应时间13.5hour(s)反应温度25℃产率83%Spectr.反应条件4反应类型Cycloaddition反应温度20℃产率46%反应条件5溶剂acetone反应时间48hour(s)产率86g其他条件Ambienttemperature反应条件6溶剂benzene反应时间12hour(s)产率95%其他条件Ambienttemperature反应条件7溶剂diethylether反应条件8溶剂benzene反应时间24hour(s)产率75%其他条件Ambienttemperature反应条件9溶剂diethylether反应时间4hour(s)其他条件Ambienttemperature反应条件10反应条件11溶剂diethylether反应条件12溶剂diethylether反应时间6hour(s)产率83%反应条件13试剂diethylether反应条件14试剂benzene
fura(3at,7at)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4r,7c-epioxido-isoindole-1,3-dion反应条件1溶剂diethylether反应时间10hour(s)反应温度90℃产率20.7%反应条件2反应类型Diels-Alderreaction反应条件3试剂H2O反应温度90℃反应条件4试剂diethylether反应温度90℃
furamethano1,1,4,4-tetramethoxy-but-2t-en反应条件1试剂brominediethylether反应温度-25℃其他条件anschliessendmitAmmoniakunterhalb-10grad反应条件2试剂chlorinediethylether反应温度-25℃其他条件anschliessendmitAmmoniakunterhalb-10grad反应条件3试剂Br2反应时间2.5hour(s)反应温度-10℃产率69%反应条件4反应类型Ringcleavage//Addition试剂Br2反应温度-40℃产率39%
展开表格生成呋喃的反应
生成呋喃的反应
反应物生成物反应条件参考文献
2-tert-butyl-5-methyl-furafura2-methyl-furafurfura5-tert-butyl-furan-2-carbaldehyd反应条件1试剂O2反应时间0.3hour(s)反应温度430℃产率30%[112]
D-arabino-2-deoxy-hexosfuraacetaldehydhydroxyacetaldehyd反应条件1反应时间3s反应温度358℃产率39.8%[113]
D-mannosfurafurfurahydroxyacetaldehyd1-hydroxy-propan-2-on反应条件1反应时间3s反应温度358℃产率63.4%研究目的Productdistribution其他条件Curie-pointpyrolysis[114]
D-galacturonicacifurafurfurahydroxyacetaldehydpropan-2-on反应条件1反应时间3s反应温度358℃产率69.8%研究目的Productdistribution其他条件Curie-pointpyrolysis[115]
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基本内容

呋喃

中文名称:呋喃 (fú nán)

化学品英文名称:Furan

中文名称2:氧(杂)茂

英文名称2:divinylene oxide

技术说明书编码:452

CAS No.:110-00-9

MDL:MFCD00003222

EINECS:203-727-3

分子式:C4H4O

它是最简单的含氧五节杂环化合物。无色液体。有特殊的气味。

比重:0.937(20/4°)。

沸点:32°(758毫米)。

不溶于水,溶于乙醇和乙醚。易挥发,并易燃烧。

对酸不稳定。用于有机合成。有糠酸加热脱羧基而成。

理化特性

主要成分:纯品

呋喃

外观与性状:无色液体,有温和的香味。

pH:

熔点(℃):-85.6

沸点(℃):31.4

相对密度(水=1):0.9514

相对蒸气密度(空气=1):2.35

饱和蒸气压(kPa):无资料

燃烧热(kJ/mol):2090.4

临界温度(℃):无资料

临界压力(MPa):无资料

辛醇/水分配系数的对数值:无资料

闪点(℃):-35

引燃温度(℃):390

爆炸上限%(V/V):14.3

爆炸下限%(V/V):1.3

溶解性:不溶于水,溶于丙酮、苯,易溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。

易挥发,易燃。

呋喃环具芳环性质,可发生卤化、硝化、磺化等亲电取代反应。遇强酸易开环成聚合物,因而须用特殊试剂进行硝化或磺化反应。催化氢化生成四氢呋喃,后者为重要的溶剂。

制取方法:可用糠酸加热脱羧制取。

基本用途

用于有机合成或用作溶剂。制取药物呋喃西林,呋喃是很好的富电芳香杂环。

稳定性和反应活性

禁配物:强氧化剂、酸类。

避免接触的条件:光照、空气。

废弃处置

废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。建议用焚烧法处置。

运输信息

危险货物编号: 31040

UN编号: 2389

包装类别: O51

包装方法:小开口钢桶;安瓿瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。

运输注意事项:运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。

物质毒性

文献、期刊报道的毒性作用试验数据

编号

毒性类型

测试方法

测试对象

使用剂量

毒性作用

1急性毒性吸入大鼠3398 ppm/1H1.眼毒性——上睑下垂 2.行为毒性——嗜睡 3.肺部、胸部或者呼吸毒性——呼吸困难
2急性毒性腹腔注射大鼠5200 ug/kg详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
3急性毒性吸入小鼠120 mg/m3/1H1.肺部、胸部或者呼吸毒性——急性肺水肿 2.肺部、胸部或者呼吸毒性——其他变化
4急性毒性腹腔注射小鼠7 mg/kg详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
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