
【化】 oxene; oxirene
环氧乙烯(Ethylene Oxide)是一种重要的有机化合物,化学式为C₂H₄O,常温下为无色易燃气体,具有甜味。以下是其详细解释:
环氧乙烯分子呈环状结构,含有一个三元氧环(环氧基),沸点10.7°C,密度0.882 g/cm³(液态)。其高反应活性源于环氧基的张力,易与亲核试剂发生开环反应。
作为关键化工原料,环氧乙烯主要用于:
国际癌症研究机构(IARC)将环氧乙烯列为1类致癌物。美国职业安全与健康管理局(OSHA)规定工作场所暴露限值为1 ppm(8小时加权平均值)。操作需配备防爆设备与呼吸防护装置(来源:美国国家职业安全卫生研究所)。
工业上通过乙烯催化氧化制备,反应式为: $$ C_2H_4 + frac{1}{2}O_2 rightarrow C_2H_4O quad (Delta H = -105 text{kJ/mol}) $$ 储存需保持钢瓶温度低于-50°C,并添加稳定剂抑制聚合(来源:德国化工安全协会技术手册)。
环氧乙烯是一种假想的杂环化合物,其化学特性及研究现状可综合以下信息进行说明:
环氧乙烯(Oxirene)的分子式为$text{C}_2text{H}_2text{O}$,由两个碳原子和一个氧原子组成三元环结构,其中碳原子间存在双键。这种结构理论上具有高环张力,导致其极不稳定,目前尚未被实验证实能以稳定形式存在,主要通过分子模拟技术研究。
现有研究表明,环氧乙烯可能仅短暂出现在某些化学反应的过渡态或中间体中。例如,在沃尔夫重排反应(Wolff rearrangement)中,它可能作为瞬态中间体参与反应路径。此外,其物理性质如摩尔折射率(10.43)、表面张力(42.75 dyne/cm)等参数已通过计算得出。
需注意与环氧乙烷(C₂H₄O)区分:后者是常见的工业化学品,结构为饱三元环(两个单键连接的碳和一个氧),而环氧乙烯因含双键导致更高的不稳定性(但此来源权威性较低,需谨慎参考)。
部分复杂衍生物如“1H-并[12B,13-B]环氧乙烯”(CAS 428-83-1)已被合成,但其大分子结构(C₂₇₀H₄₃₉N₉₁O₆₅S₂)表明其属于特殊研究领域,与基础环氧乙烯性质差异显著。
环氧乙烯目前仍属于理论化学的研究对象,其实际存在形式及合成方法尚未明确。相关研究多依赖计算化学和反应机理推测,未来可能为新型环状化合物开发提供理论支持。
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