化學(xué)反應(yīng)中不僅要關(guān)注原料的安全性、主反應(yīng)和主產(chǎn)物,還要判斷在反應(yīng)過(guò)程中或在后處理過(guò)程是否會(huì)生成富含能量或有毒的副產(chǎn)物。
某些富含能量或有毒的副產(chǎn)物有其獨(dú)特的形成機(jī)理,需要仔細(xì)判斷,要求從各反應(yīng)物之間,反應(yīng)物與溶劑之間,反應(yīng)物與生成物之間,生成物與溶劑之間的相互關(guān)系上,以及反應(yīng)條件(溫度、壓力、操作程序、反應(yīng)內(nèi)在環(huán)境如酸堿度等反應(yīng)液面上空環(huán)境)上進(jìn)行系統(tǒng)分析和評(píng)估。
一、可能生成爆炸性產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)
可能生成危險(xiǎn)性產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)如下;
1) 可能生成爆炸性產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)。
2) 可能生成有毒有害產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)。
3) 可能生成腐蝕性、刺激性產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)。
Example 1:
這是一個(gè)硝基甲烷在堿性條件下與醛基的親核加成反應(yīng)(HenryReaction)。然而硝基甲烷在強(qiáng)堿性條件下,自身可能會(huì)生成爆炸性極強(qiáng)的含能硝基乙醛肟。
在放大前,要驗(yàn)證是否有硝基乙醛肟產(chǎn)生,如有生成,產(chǎn)生量是多少?在萃取時(shí),是伴隨在產(chǎn)物中,還是在母液里,要做安全評(píng)估。
Example 2:
用MDSO或DMF做溶劑,在NaH強(qiáng)堿作用下,理論上有發(fā)生自身縮合反應(yīng)、劇烈放熱而爆炸的可能性。雖然現(xiàn)實(shí)中極少出現(xiàn)這種情況,但是一旦被某種未知因素觸發(fā),后果將不堪設(shè)想,建議改換其他安全可靠的溶劑。
Example 3:
Example 4:
Example 5:
丙烯酸酯在加熱情況下可能發(fā)生放熱聚合反應(yīng),密閉情況風(fēng)險(xiǎn)很大,不建議這樣做,或加合適阻聚劑方可進(jìn)行。
Example 6:
高溫下需要注意三氯化鋁升華,會(huì)凝聚在反應(yīng)瓶(釜)上部,可能會(huì)發(fā)生堵塞而發(fā)生危險(xiǎn)。本身的反應(yīng)會(huì)大量放熱,加底物會(huì)推高溫度的快速上升,加上又在高溫下進(jìn)行,危險(xiǎn)性極大,另外,一定要用機(jī)械攪拌,才能充分?jǐn)嚢杵饋?lái)。
二、可能生成有毒有害產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)
Example 1:
Example 2:
反應(yīng)中有 HCN 和 NaCN生成,需搭好尾氣吸收裝置,保證尾氣能被次氯酸鈉充分吸收,并在負(fù)壓的通風(fēng)櫥內(nèi)完成所有操作,充分做好保護(hù)措施。
Example 3:
五氧化二磷作為硫化試劑,能將醇、羰基中的氧轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的硫代化物。雖然是綠黃色結(jié)晶固體,但是遇空氣中的水汽易分解成有惡臭味的硫化氫,曾經(jīng)發(fā)生過(guò)惡臭氣味四溢,導(dǎo)致整棟大樓許多員工頭暈惡心的事故。反應(yīng)需要在負(fù)壓強(qiáng)大的通風(fēng)櫥內(nèi)操作,并做尾氣吸收,吸收液用 2M氫氧化鈉溶液或次氯酸鈉溶液。后處理的溶液也要用氫氧化鈉溶液或次氯酸鈉溶液做徹底淬滅處理。
Example 4:
產(chǎn)物屬于異腈,強(qiáng)烈惡臭,令人惡心,注意個(gè)人防護(hù)。所有器皿都要在通風(fēng)櫥內(nèi)用鹽酸、次氯酸鈉或過(guò)氧化氫做淬滅處理。用碳酸氫鈉水溶液淬滅會(huì)有大量二氧化碳生成,注意防止因氣泡帶出液體而溢料。
Example 5:
產(chǎn)物異氰酸酯有特殊刺激性,而且分子量小,易揮發(fā),加重傷害程度。要嚴(yán)格做好個(gè)人防護(hù),做到不傷害自己也不要傷害別人。
三、可能生成腐蝕性、刺激性產(chǎn)物(副產(chǎn)物)的反應(yīng)
Example 1:
Example 2:
Example 3:
Example 4:
反應(yīng)熱大,乙醚的熱容量很小,如果反應(yīng)量大,容易沖料。最好選擇異丙醚、二氯甲烷、正己烷等合適溶劑。產(chǎn)物具有強(qiáng)烈催淚性,還可能有致癌性,需要做好個(gè)人防護(hù)。用碳酸氫鈉淬滅,注意有大量二氧化碳?xì)怏w生成而可能導(dǎo)致溢出沖料。