生物行•生命百科  > 所属分类  >  物理化学   

二聚氰胺

目录

词源与定义编辑本段

二聚氰胺(英文名:Dicyandiamide,简称DCD或DICY),化学名称为氰基胍,系统命名:1-氰基胍。其结构式为NH2NHC(NH)NHCN,可视为两分子氰胺聚合生成二聚体,故俗称双氰胺。分子式C2H4N4分子量84.08。CAS号:461-58-5。

物理与化学性质编辑本段

外观为白色棱形结晶性粉末,不可燃。熔点207-209℃,相对密度1.400(25/4℃)。溶解度数据如下:

溶剂温度溶解度(g/100g溶剂)
13℃2.26%
易溶
无水乙醇13℃1.26%
丙酮室温可溶
液氨室温可溶
乙醚室温难溶
室温难溶

干燥状态性质稳定。水溶液在80℃以上缓慢分解,释放氨气。弱碱性条件下易于聚合。

生产方法编辑本段

工业上以石灰氮(氰胺钙)为原料,主要反应流程:

  • 水解:石灰氮与水反应生成悬浮状氰氨氢钙和氢氧化钙。
  • 过滤除去氢氧化钙。
  • 脱钙:滤液通入二氧化碳,生成碳酸钙沉淀,得到氰氨液。
  • 聚合:在弱碱性条件下氰氨发生二聚,反应条件控制(温度与pH相关):
  • 温度(℃)最佳pH
    509.7
    809.1
    1008.8
  • 冷却结晶、分离、干燥,得成品。工业品纯度为99%以上。每吨产品消耗石灰氮(含氮21%以上)约4239 kg。

主要用途编辑本段

化工中间体

  • 与酸反应制备各种胍盐:硝酸胍、磺胺类药物中间体。
  • 与苯基腈反应生成苯代三聚氰二胺,用于涂料、层压板、成型粉等。
  • 与甲醛反应制得双氰胺树脂,用作染料固色剂。
  • 用于合成硫脲、硝酸纤维素稳定剂、橡胶硫化促进剂、钢铁表面硬化剂、人造革填料、粘合剂等。
  • 与甲酸反应得到5-氮杂胞嘧啶(医药中间体)。

农业用途

双氰胺作为硝化抑制剂,在复合肥料中添加可抑制土壤中硝化细菌的活动,延缓铵态氮转化为硝态氮,提高氮肥利用率,减少氮素损失及环境污染。相关机制如下:

硝化过程:NH4+ → NO2- → NO3-。双氰胺通过抑制亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)的活性,阻断第一步氧化。

医药应用

  • 硝酸胍:用于有机合成及药物。
  • 磺胺类药物中间体。
  • 5-氮杂胞嘧啶:抗肿瘤及抗病毒药物中间体。

安全与环保编辑本段

双氰胺毒性较低,但需避免与强酸或强氧化剂接触。粉尘对呼吸道有一定刺激性。作为硝化抑制剂,其环境行为受到关注:在土壤中降解产物主要为氨和二氧化碳,半衰期约30-60天。欧盟曾对其作为肥料添加剂的安全性进行评估。

相关化合物比较编辑本段

名称分子式结构主要用途
氰胺(Cyanamide)CH2N2H2N-C≡N农药中间体、医药
双氰胺(Dicyandiamide)C2H4N4NH2C(NH)NHCN中间体、硝化抑制剂
三聚氰胺(Melamine)C3H6N6三聚环状树脂原料、涂料
胍(Guanidine)CH5N3(NH2)2C=NH碱、蛋白变性

贮存与运输编辑本段

应贮存在阴凉、干燥、通风处,防潮、防火。避免与酸类、氧化剂共储混运。

参考资料编辑本段

  • 刘振华, 双氰胺的生产工艺及应用进展, 化学工业与工程, 2015, 32(3): 45-50.
  • 王建明, 双氰胺在化肥中的应用及环境行为, 农业环境科学学报, 2018, 37(5): 876-882.
  • Johannson, M., Dicyandiamide as a nitrification inhibitor: a review, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2016, 64(5): 913-921.
  • Zhao, H., Synthesis and application of dicyandiamide derivatives, Chemical Reviews, 2019, 119(12): 7203-7245.

附件列表


0

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。

如果您认为本词条还有待完善,请 编辑

上一篇 乙基汽油    下一篇 亚致死损伤