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甲基叔丁基醚

化合物

甲基叔丁基醚（英语：methyl tert-butyl ether，缩写为MTBE），是一种无色透明、粘度低的可挥发性液体，有特殊气味，含氧量为18.2%的醚。它的蒸汽比空气重，可沿地面扩散，与强氧化剂共存时可燃烧。

甲基叔丁基醚
甲基叔丁基醚结构
甲基叔丁基醚的球棍模型
IUPAC名
2-methoxy-2-methylpropane
2-甲氧基-2-甲基丙烷
别名 Methyl tert-butyl ether
甲基叔丁基醚
tert-butyl methyl ether
叔丁基甲基醚
缩写 MTBE
识别
CAS号 1634-04-4  checkY
SMILES
 
  • CC(C)(C)OC
性质
化学式 C5H12O
摩尔质量 88.15 g·mol⁻¹
密度 0.7404 g/cm³
熔点 -109 °C（164 K）
沸点 55.2 °C（328 K）
危险性
NFPA 704
3
1
0
 
闪点 −10 °C
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

甲基叔丁基醚的主要用途是有机溶剂，也可以作为汽油添加剂，使其更抗爆。[1][2]

毒性

MTBE有一定的毒性。20世纪80年代末开始研究其毒性。研究发现，它易于与水融合，可渗入土壤，破坏地下水质，认为它是可能的污染物。[来源请求]

MTBE主要经呼吸道吸收，也可以经皮肤和消化道吸收，动物在高浓度MTBE中可致癌。对小鼠的麻醉浓度为1.0mM，致死浓度为1.6mM。对人体的影响主要表现在刺激上呼吸道、眼睛粘膜，长期接触可使皮肤干燥。[来源请求]

美国EPA推荐饮用水中MTBE的质量浓度为5.2~10.3μg/L。

合成

MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料，借助酸性催化剂合成，其中催化剂在工业上用得最多的是树脂催化剂。其中异丁烯的来源不同而形成不同合成路线。[来源请求]

异丁烯来源：

合成MTBE的催化剂：

反应方程式

MTBE的反应是选择性加成反应，烯烃中的叔碳原子在酸性催化剂的存在下形成正碳离子，再与醇结合形成醚。反应是可逆放热反应。

主反应：

CH₃OH＋(CH₃)₂＝CH₂　 　CH₃OC(CH₃)₃

副反应：

 = = 
 = [可疑]
 

合成工艺

物理性质

用途

汽油添加剂

20世纪70年代开始注意到MTBE可提高汽油的辛烷值，而且化学性质稳定。添加MTBE的汽油还能改善汽车的行车性能，降低排气中一氧化碳含量。而且燃烧效率高，可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基铅作为抗爆剂，生产无铅汽油。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。

MTBE也是制取聚合级异丁烯的重要原料。还用于生产甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。

1973年意大利开发了世界上第一套MTBE工业装置。1990年美国制定的空气清洁法修正案（CAA-1990）要求新配方汽油添加含氧化合物（如MTBE），以减少汽车污染。中国从二十世纪70年代末和80年代初开始研究MTBE技术。1983年齐鲁石化公司橡胶厂建成了中国第一套MTBE工业试验装置，1986年吉化公司建成了中国第一套万吨级MTBE工业装置。1999年，中国启动了“全国空气净化工程——清洁汽车行动”，开始鼓励使用含有MTBE的汽油。

由于发现了MTBE对人体的影响，1996年美国Santa Monica市部分地区由于饮用水中MTBE含量抬高，使得这些地区50%的供水系统关闭，这是首次引起公众关注的MTBE污染事件。1999年，美国加利福尼亚州空气资源委员会规定从2002年12月31日起，禁止加州新配方汽油中使用MTBE。现已推迟一年到2003年12月31日。纽约州也签署法案，规定从2004年1月起禁止使用MTBE，2010年全面禁用MTBE。[来源请求]

禁用MTBE后，许多厂家开始研究乙醇汽油、烷基化油、改产异辛烷、聚异丁烯添加剂等替代产品。

但是迄今为止，欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的意向，在一定时期内，MTBE仍将继续成为清洁汽油的主要组分。

有机溶剂

叔丁基能防止生成易爆的过氧化醚，MTBE在工业用作二乙醚的安全替代品；在实验室也用作有机溶剂。[3][4][5]MTBE是弱路易斯碱，无法用于制备格氏试剂；而且在强酸中不稳定；MTBE会与溴剧烈反应。[6]

MTBE能与水（52.6℃；96.5% MTBE）[7]和甲醇（51.3℃；68.6% MTBE）[8]共沸。

相关链接

参考文献

  1. ^ Methyl tertiary butyl ether prices, markets & analysis. ICIS Explore. [2020-06-28]. （原始内容存档于2021-11-16） （美国英语）. 
  2. ^ Oxygenates. www.api.org. [2020-06-28]. （原始内容存档于2021-11-16） （英语）. 
  3. ^ Matyash, V.; Liebisch, G.; Kurzchalia, T. V.; Shevchenko, A.; Schwudke, D. Lipid extraction by methyl-tert-butyl ether for high-throughput lipidomics. The Journal of Lipid Research. 2008, 49 (5): 1137–1146. PMC 2311442  . PMID 18281723. doi:10.1194/jlr.D700041-JLR200. 
  4. ^ Vopička, Ondřej; Pilnáček, Kryštof; Číhal, Petr; Friess, Karel. Sorption of methanol, dimethyl carbonate, methyl acetate, and acetone vapors in CTA and PTMSP: General findings from the GAB Analysis. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. 2016-03-01, 54 (5): 561–569. Bibcode:2016JPoSB..54..561V. ISSN 1099-0488. doi:10.1002/polb.23945 （英语）. 
  5. ^ Vopička, Ondřej; Radotínský, Daniel; Friess, Karel. Sorption of vapour mixtures of methanol and dimethyl carbonate in PTMSP: Cooperative and competitive sorption in one system. European Polymer Journal. 2016-02-01, 75: 243–250. doi:10.1016/j.eurpolymj.2015.12.015. 
  6. ^ Interaction between bromine and tert-butyl methyl ether. UK Chemical Reaction Hazards Forum. [13 May 2010]. （原始内容存档于13 March 2011）. 
  7. ^ Zeon Corporation 互联网档案馆的存档，存档日期2011-07-22.
  8. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90th edition
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