
【化】 oxene; oxirene
環氧乙烯(Ethylene Oxide)是一種重要的有機化合物,化學式為C₂H₄O,常溫下為無色易燃氣體,具有甜味。以下是其詳細解釋:
環氧乙烯分子呈環狀結構,含有一個三元氧環(環氧基),沸點10.7°C,密度0.882 g/cm³(液态)。其高反應活性源于環氧基的張力,易與親核試劑發生開環反應。
作為關鍵化工原料,環氧乙烯主要用于:
國際癌症研究機構(IARC)将環氧乙烯列為1類緻癌物。美國職業安全與健康管理局(OSHA)規定工作場所暴露限值為1 ppm(8小時加權平均值)。操作需配備防爆設備與呼吸防護裝置(來源:美國國家職業安全衛生研究所)。
工業上通過乙烯催化氧化制備,反應式為: $$ C_2H_4 + frac{1}{2}O_2 rightarrow C_2H_4O quad (Delta H = -105 text{kJ/mol}) $$ 儲存需保持鋼瓶溫度低于-50°C,并添加穩定劑抑制聚合(來源:德國化工安全協會技術手冊)。
環氧乙烯是一種假想的雜環化合物,其化學特性及研究現狀可綜合以下信息進行說明:
環氧乙烯(Oxirene)的分子式為$text{C}_2text{H}_2text{O}$,由兩個碳原子和一個氧原子組成三元環結構,其中碳原子間存在雙鍵。這種結構理論上具有高環張力,導緻其極不穩定,目前尚未被實驗證實能以穩定形式存在,主要通過分子模拟技術研究。
現有研究表明,環氧乙烯可能僅短暫出現在某些化學反應的過渡态或中間體中。例如,在沃爾夫重排反應(Wolff rearrangement)中,它可能作為瞬态中間體參與反應路徑。此外,其物理性質如摩爾折射率(10.43)、表面張力(42.75 dyne/cm)等參數已通過計算得出。
需注意與環氧乙烷(C₂H₄O)區分:後者是常見的工業化學品,結構為飽三元環(兩個單鍵連接的碳和一個氧),而環氧乙烯因含雙鍵導緻更高的不穩定性(但此來源權威性較低,需謹慎參考)。
部分複雜衍生物如“1H-并[12B,13-B]環氧乙烯”(CAS 428-83-1)已被合成,但其大分子結構(C₂₇₀H₄₃₉N₉₁O₆₅S₂)表明其屬于特殊研究領域,與基礎環氧乙烯性質差異顯著。
環氧乙烯目前仍屬于理論化學的研究對象,其實際存在形式及合成方法尚未明确。相關研究多依賴計算化學和反應機理推測,未來可能為新型環狀化合物開發提供理論支持。
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