呋喃 Furan

编号系统

CAS号：110-00-9

MDL号：MFCD00003222

EINECS号：214-757-1

RTECS号：LT8524000

BRN号：103221

PubChem号：暂无

物性数据

1.性状：无色液体，有温和的香味。^[13]

2.熔点（℃）：-85.6^[14]

3.沸点（℃）：31.4^[15]

4.相对密度（水=1）：0.94^[16]

5.相对蒸气密度（空气=1）：2.35^[17]

6.饱和蒸气压（kPa）：65.6（20℃）^[18]

7.燃烧热（kJ/mol）：-2090.4^[19]

8.临界压力（MPa）：5.32^[20]

9.辛醇/水分配系数：1.34^[21]

10.闪点（℃）：-35（CC）^[22]

11.引燃温度（℃）：390^[23]

12.爆炸上限（%）：14.3^[24]

13.爆炸下限（%）：2.3^[25]

14.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。^[26]

15.折射率（n20ºC）：1.4214

16.蒸发热（J/mol,31.2ºC）：399.8

17.生成热（KJ/mol）：62.0

18.相对密度（20℃，4℃）：0.9514

19.临界密度（g·cm^-3）：0.312

20.临界体积（cm³·mol^-1）：218

21.临界压缩因子：0.294

22.偏心因子：0.200

23.溶度参数(J·cm^-3)^0.5：18.541

24.van der Waals面积（cm²·mol^-1）：4.920×10⁹

25.van der Waals体积（cm³·mol^-1）：37.580

26.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol^-1)：-2110.95

27.气相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1) ：-34.73

28.气相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：267.25

29.气相标准生成自由能( kJ·mol^-1)：0.9

30.气相标准热熔(J·mol^-1·K^-1)：65.40

31.液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol^-1)：-2083.30

32.液相标准声称热(焓)( kJ·mol^-1)：-62.38

33.液相标准熵(J·mol^-1·K^-1) ：176.95

34.液相标准生成自由能( kJ·mol^-1)：0.17

35.液相标准热熔(J·mol^-1·K^-1)：114.56

毒理学数据

1.急性毒性^[27]  LC50：3398ppm（大鼠吸入，1h）；120mg/m³（小鼠吸入，1h）

2.刺激性   暂无资料

3.致突变性^[28] 

微生物致突变：鼠伤寒沙门菌825nmol/皿。DNA修复：枯草杆菌3500μg/皿。哺乳动物体细胞突变：小鼠淋巴细胞1139mg/L。细胞遗传学分析：仓鼠卵巢184mmol/L。

4.致癌性^[29]  IARC致癌性评论：G2B，可疑人类致癌物。

生态学数据

1.生态毒性^[30]  LC50：61mg/L（96h）（黑头呆鱼）；166mg/L（48h）（青鳉）

2.生物降解性^[31]

好氧生物降解（h）：168~672

厌氧生物降解（h）：672~2688

3.非生物降解性^[32]

水中光氧化半衰期（h）：13.8~1375

空气中光氧化半衰期（h）：0.477~4.72

分子结构数据

1、摩尔折射率：18.55

2、摩尔体积（cm³/mol）：72.2

3、等张比容（90.2K）：161.2

4、表面张力（dyne/cm）：24.8

5、极化率（10^-24cm³）：7.35

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积13.1

7.重原子数量:5

8.表面电荷:0

9.复杂度:22.8

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

1.呋喃是很好的富电芳香杂环，可与金属形成金属有机化合物参与反应，可发生[2+2]光反应、[2+3]环加成、[4+3]环加成和Diels-Alder反应，也可以发生卡宾反应^[1]。

2-卤代、酰基、氰基、磺酰基和羰基呋喃的合成  呋喃作为富电的芳香杂环可以与很多的亲电试剂发生反应，用以制备卤代呋喃、酰基呋喃、氰代呋喃和其它杂原子取代呋喃等产物 (式1)^[2]。一般情况下C-2位比C-3位更容易受亲电试剂的进攻。

烷基呋喃的合成  烷基呋喃可由呋喃经过亲电取代反应制得。呋喃发生Mannich反应可生成2-(N,N-二烷基氨基)甲基呋喃衍生物，TMSI存在下呋喃也可以与β-酮发生反应。而在Ag⁺催化下，1,3-二苯基硒丙烷 (式2) 或者氯代环丙烷可与呋喃发生烯丙基化^[3]。

与游离基的反应  呋喃可以和亲电的碳游离基反应得到2-烷基取代的呋喃 (式3)^[4]。

在Pd催化下，带有吸电子基团的溴化物与可以呋喃直接偶合 (式4)^[5]。

有机金属化合物  呋喃锂盐在有机合成中广泛使用。金属取代的呋喃可以与很多的亲电试剂发生反应，而且2-锂代呋喃也可以发生金属的转移反应。2-取代呋喃的高价铜酸盐可以在低温下与酮发生共轭加成反应 (式5)^[6]。

烯的环加成  光照下羰基化合物与呋喃[2+2]环加成生成环醚后，用酸处理可得到3-取代呋喃 (式6)^[7]。呋喃与氰氧化物会发生[2+3]环加成 (式7)，可用来合成多羟基胺类化合物^[8]。

二烯的环加成  呋喃以二烯的形式参与Diels-Alder反应是呋喃在有机合成中最广泛的应用，提供了很多碳碳键的形成方法并可用于后续的合成。但是由于呋喃本身的芳香性，Diels-Alder反应速度都很慢。呋喃不仅能与丙二烯化合物发生Diels-Alder反应得到选择性的产物，而且还能和乙炔类化合物反应。呋喃和不同芳香烯的反应是合成多烯化合物的一种很好方法 (式8)^[9]。

呋喃和偶极物质反应得到8-氧-二环[3.2.1]癸-6-烯-3-酮 (式9)^[10]。这些[4+3]的环加成产物能很容易地转变成环庚酮、环庚三烯酮以及被取代的环庚烷体系，或是被取代的四氢呋喃化合物。

卡宾反应  包括卡宾加成生成2-氧-二环[3.1.0]己-3-烯的反应等。呋喃与乙烯基卡宾反应会得到两种产物 (式10)^[11,12]。

2.稳定性^[33]  稳定

3.禁配物^[34]  强氧化剂、酸类

4.避免接触的条件^[35]   空气

5.聚合危害^[36]  不聚合

贮存方法

储存注意事项^[37] 通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过29℃。避光保存。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

合成方法

1.由糠醛氧化得到2-呋喃甲酸，经脱羧后，即得呋喃。将2-呋喃甲酸加热至200-205℃（沸点左右），即分解为呋喃和二氧化碳。反应过程中，将升华的2-呋喃甲酸返回反应器，馏出的呋喃重新蒸馏，收集31-34℃馏分即得较纯的成品。收率约75%。工业上可由糠醛直接脱羰。反应所用的催化剂有硅酸铝、金属氧化物或氢氧化物以及合金或金属的混合物，如亚铬酸锌和锰的混合物，反应温度约400℃，收率90%。在大规模生产时收率可达74%。

精制方法：用5%氢氧化钾水溶液洗涤，无水硫酸钙或无水硫酸钠干燥，使用前在氢氧化钾或金属钠存在下蒸馏。若有过氧化物，可用硫酸氢钠和弱酸性硫酸亚铁水溶液洗涤除去。

用途

1.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。呋喃还用来生产消炎药甲苯酰吡各乙酸钠，每吨这种药物需消耗呋喃4.75t。

2.用于有机合成或用作溶剂。^[38]

安全信息

危险运输编码：UN 2811 6.1/PG 2

危险品标志：易燃

安全标识：S9 S16 S33 S45 S53 S61 S36/S37/S39

危险标识：R12 R19 R26 R38 R40 R45 R68 R20/22 R48/22 R52/53

文献

1. Dean, F. M. Adv. Heterocycl. Chem., 1982, 30, 167; 1982, 31, 237. 2. Shan, W. G..; Shi, X. J.; Su, W. K. Org. Prep. Proced. Int., 2004, 36(4), 337. 3. Heaney, H.; Papageorgiou, G.; Wilkins, R. F. Tetrahedron Lett., 1988, 29, 2377. 4. Weinstock, L. M.; Corley, E.; Abramosn, N. L.; King, A. O.; Karady, S. Heterocycles, 1988, 27, 2627. 5. Ohta, A.; Akita, Y.; Ohkuwa. T.; Chiba, M.; Fukunaga, R.; Miyafuji, A.; Nakata, T.; Tani, N.; Aoyagi, Y. Heterocycles, 1990, 31, 1951. 6. Ng, J. S.; Behling, J. R.; Campbell, A. L.; Nguyen, D.; Lipshutz. B. Tetrahedron Lett., 1988, 29, 3045. 7. Zamojski, A.; Kozluk, T. J. Org. Chem., 1977, 42, 1089. 8. Jager, V.; Muller, I.; Paulus, E. F. Tetrahedron Lett., 1985, 26, 2997. 9. Connon, S. J.; Hegarty, A. F. Eur. J. Org. Chem., 2004, 16, 3477. 10. Noyori, R. Acc. Chem. Res., 1979, 12, 61. 11. Shono, T.; Matsumura, Y.; Yamane, S. I. Tetrahedron Lett., 1981, 22, 3269. 12. Davies, H. M. L.; Clark, D. M.; Alligood, D. B.; Eiband, G. R. Tetrahedron, 1987, 43, 4265. [1~12]参考书：现代有机合成试剂<性质、制备和反应>；胡跃飞 付华 编著；化学工业出版社；ISBN 7-5025-8542-7 [13~38]参考书：危险化学品安全技术全书.第一卷/张海峰主编.—2版.北京；化学工业出版社，2007.6 ISBN 978-7-122-00165-8

备注

暂无

表征图谱