化合物简介
咔唑（分子式C12H9N）是一个多环含氮杂环有机物，其结构式类似芴，将芴的一个碳原子替换为氮，因此又称氮芴。咔唑为无色晶体，源自煤焦油，也可人工合成。它是极弱的碱，可溶于丙酮、苯或醇，难溶于水，是合成染料(如硫化还原蓝RX)、塑料(如聚N-乙烯咔唑)等的原料。 咔唑暴露在紫外线会呈现强萤光和长时间的磷光，可用作木质素、糖和甲醛的试剂。
基本信息
中文名称
咔唑
英文名称
Carbazole
中文别名
二苯并吡咯、9-氮芴、9-氮杂芴
英文别名
DIPHENYLIMIDE、diphenylenimine、Carbazole、polycarbazole、Diphenylimid、9H-Carbazole、2-(2-Bromoanilino)pyridine、Dibenzopyrrol、\'LGC\' (2409)、9H-CARBAZOLE、usafek-600、dibenzopyrrole、9-AZAFLUORENE
CAS号
86-74-8
分子式
C12H9N
分子量
167.207
精确质量
167.073
PSA
15.79
LOGP
3.3211
编号系统
MDL号
MFCD00004960
EINECS号
201-696-0
物化性质
外观与性状
白色晶体或淡棕色粉末
密度
1.1
沸点
355°C(lit.)
熔点
243-246°C(lit.)
闪点
220 °C
折射率
1.767
稳定性
Stable. Combustible. Incompatible with strong oxidizing agents, nitrogen oxides, potassium hydroxide.
储存条件
库房通风低温干燥,与氧化剂分开存放
蒸汽压
400 mm Hg ( 323 °C)
安全信息
RTECS号
FE3150000
安全说明
S26-S36-S60-S61-S36/37-S24/25-S23-S53
WGK Germany
2
危险类别码
R40; R50/53
海关编码
2933990090
危险品运输编码
UN 2811 6.1/PG 3
危险类别
9
包装等级
III
危险品标志
Xn
生产方法及用途
生产方法
（一）目前，国内生产咔唑的方法是以粗蒽为原料，一般不联产精蒽，经济效益差。方法是硫酸萃取，形成硫酸咔唑盐溶液，然后用氨水反冲析出咔唑。江苏大丰化工厂曾用此法，现已停产，原因是：
(1) 产品纯度低。含大量吖啶等杂质，纯度不到90%。
(2) 不能联产精蒽，无竞争力。
(3) 设备材质要求高，腐蚀严重。
(4) 废水排放量大，污染严重。国外曾试验用KOH熔融法生产咔唑，但从未投入工业生产。国外还曾试验合成咔唑的方法。方法是邻氨基联苯闭环脱氢，原料是氨或氯苯。这种方法的优点是原料易得，缺点是无市场竞争力，因为：
(1) 合成路线长，反应步骤多。每步反应都需要复杂的前处理和后处理，分离设备和操作费用特别多。
(2) 转化率低。大多数反应都伴有副反应，由于路线长，最终转化率低。
(3) 废物处理量大，环保费用高。从目前市场占有率看，咔唑的主要来源还是煤焦油（蒽油）。世界上主要的咔唑生产商，如德国RUTGERS，捷克DEIA，日本JORYU均是如此，且都是蒽、咔唑联产。咔唑在工业上是从煤焦油中提取。提取的原料是焦油连续蒸馏中的I蒽油馏分，初馏点是300℃，在350℃前的馏出量为95%，I蒽油的产量占焦油的12-14%。将I蒽油冷却结晶、真空过滤或甩滤脱除部分油分后，含蒽25-30%，咔唑20-25%，菲30%左右。菲易溶解于油，利用这一特性，将菲与蒽、咔唑分离。分离蒽与咔唑的方法有两种：
1.蒸馏分离法 利用与咔唑的沸点差（蒽沸点为340.7℃，咔唑沸点355℃），采用塔效相当于40块理论塔板的乳化塔进行蒸馏，回流比采用19：1，切取塔顶温度310-344℃馏分，可得到平均含蒽85%的工业蒽，然后切取348-355℃的咔唑馏分，可以获得含咔唑85%左右的工业咔唑。
2.钾熔法 利用咔唑的钾熔物不溶于油类而形成沉淀的特点，将粗蒽加热熔融后加入片状苛性钾，由咔唑的钾化合物分离出来，放入水解槽中水解，生成的粗咔唑与碱液通过离心机分离、水洗涤和蒸汽吹洗，即得粗咔唑。精咔唑干燥后，在180-240℃进行升华，再用二甲苯重结晶，可得纯度为95-98%的商品咔唑。另外，咔唑还可由邻氨基联苯合成。
（二） 从煤焦油中可提取咔唑，然后蒸馏分离；也可由邻氨基联苯合成，然后用二甲苯重结晶精制。
（1）合成法以邻氨基二苯胺为原料，经亚硝酸处理，制得1-苯基-1，2，3-苯并三唑，加热后，失去氮而生成咔唑。
（2）硫酸法将粗蒽用氯苯或其他溶剂溶解，粗蒽中的菲、芴等物质因不溶解而和蒽、咔唑分开，将蒽和咔唑加入硫酸中进行反应，咔唑则与硫酸形成硫酸咔唑而和蒽分开，将硫酸咔唑水解后，经过滤、烘干即得成品。
（3）溶剂-精馏法将粗蒽用炼焦副产重苯（160~200℃）馏分溶解，粗蒽中的菲、芴等物质和蒽、咔唑分开，将蒽和咔唑在精馏塔中进行高温精馏，经一次精馏，可得含咔唑85%~90%的产品，收率65%。
(1) 产品纯度低。含大量吖啶等杂质，纯度不到90%。
(2) 不能联产精蒽，无竞争力。
(3) 设备材质要求高，腐蚀严重。
(4) 废水排放量大，污染严重。国外曾试验用KOH熔融法生产咔唑，但从未投入工业生产。国外还曾试验合成咔唑的方法。方法是邻氨基联苯闭环脱氢，原料是氨或氯苯。这种方法的优点是原料易得，缺点是无市场竞争力，因为：
(1) 合成路线长，反应步骤多。每步反应都需要复杂的前处理和后处理，分离设备和操作费用特别多。
(2) 转化率低。大多数反应都伴有副反应，由于路线长，最终转化率低。
(3) 废物处理量大，环保费用高。从目前市场占有率看，咔唑的主要来源还是煤焦油（蒽油）。世界上主要的咔唑生产商，如德国RUTGERS，捷克DEIA，日本JORYU均是如此，且都是蒽、咔唑联产。咔唑在工业上是从煤焦油中提取。提取的原料是焦油连续蒸馏中的I蒽油馏分，初馏点是300℃，在350℃前的馏出量为95%，I蒽油的产量占焦油的12-14%。将I蒽油冷却结晶、真空过滤或甩滤脱除部分油分后，含蒽25-30%，咔唑20-25%，菲30%左右。菲易溶解于油，利用这一特性，将菲与蒽、咔唑分离。分离蒽与咔唑的方法有两种：
1.蒸馏分离法 利用与咔唑的沸点差（蒽沸点为340.7℃，咔唑沸点355℃），采用塔效相当于40块理论塔板的乳化塔进行蒸馏，回流比采用19：1，切取塔顶温度310-344℃馏分，可得到平均含蒽85%的工业蒽，然后切取348-355℃的咔唑馏分，可以获得含咔唑85%左右的工业咔唑。
2.钾熔法 利用咔唑的钾熔物不溶于油类而形成沉淀的特点，将粗蒽加热熔融后加入片状苛性钾，由咔唑的钾化合物分离出来，放入水解槽中水解，生成的粗咔唑与碱液通过离心机分离、水洗涤和蒸汽吹洗，即得粗咔唑。精咔唑干燥后，在180-240℃进行升华，再用二甲苯重结晶，可得纯度为95-98%的商品咔唑。另外，咔唑还可由邻氨基联苯合成。
（二） 从煤焦油中可提取咔唑，然后蒸馏分离；也可由邻氨基联苯合成，然后用二甲苯重结晶精制。
（1）合成法以邻氨基二苯胺为原料，经亚硝酸处理，制得1-苯基-1，2，3-苯并三唑，加热后，失去氮而生成咔唑。
（2）硫酸法将粗蒽用氯苯或其他溶剂溶解，粗蒽中的菲、芴等物质因不溶解而和蒽、咔唑分开，将蒽和咔唑加入硫酸中进行反应，咔唑则与硫酸形成硫酸咔唑而和蒽分开，将硫酸咔唑水解后，经过滤、烘干即得成品。
（3）溶剂-精馏法将粗蒽用炼焦副产重苯（160~200℃）馏分溶解，粗蒽中的菲、芴等物质和蒽、咔唑分开，将蒽和咔唑在精馏塔中进行高温精馏，经一次精馏，可得含咔唑85%~90%的产品，收率65%。
用途
用于染料、化学试剂、炸药、杀虫剂、润滑剂、橡胶抗氧剂等的制造。用作分析试剂，用于光度法测定亚硝酸盐和检定亚甲基，是测定木质素、碳氢化物和甲醛的试剂。还用于有机合成。用于制备海昌蓝、硫化还原蓝GNX、硫化还原深蓝4RB、永固紫RL、色酚AS-IB、蒽醌还原染料以及恶嗪染料。农药杀虫剂四硝基咔唑。制取对紫外光敏感的照相干片、N-乙烯咔唑塑料等。
合成路线
共找到465条合成路线 >上游原料
共找到258个上游原料 >