4-硝基吡啶-N-氧化物

发布时间：2025-08-13

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4-硝基吡啶-N-氧化物（4-Nitropyridine N-oxide）是一种具有显著化学性质的有机化合物。其分子式为C5H4N2O3，分子量为140.1。以下是关于该化合物的详细化学性质：

一、基本物理性质

1. 外观与性状：

- 4-硝基吡啶-N-氧化物通常以黄色片状晶体或黄色粉末的形式存在。

- 其熔点在159-162°C之间，沸点约为256.56°C，密度估计为1.5657 g/cm³。

2. 溶解性：

- 该化合物在水中几乎不溶，但能溶于一些有机溶剂如氯仿等。

二、化学反应性

1. 亲核取代反应：

- 由于吡啶环上氮原子的电负性较大，使得环上的电子云密度降低，因此亲电取代反应活性较低。但在N-氧化物形式下，氧原子的电子向环上转移，使环活化，从而更容易发生亲核取代反应，且主要发生在4位。

2. 硝化反应：

- 4-硝基吡啶-N-氧化物的制备常通过硝化反应实现，如使用浓硝酸和浓硫酸的混合酸进行硝化。

3. 还原反应：

- 在适当的条件下，4-硝基吡啶-N-氧化物可以被还原成相应的氨基化合物。例如，使用氢气和催化剂（如钯碳）进行催化氢化反应，可以将硝基还原为氨基。

4. 氧化反应：

- 尽管该化合物本身是一个强氧化剂，但它在某些条件下也可能参与氧化反应，特别是在与其他强氧化剂共存时。然而，具体的氧化反应条件和产物取决于反应体系的具体组成和条件。

5. 稳定性与危险性：

- 4-硝基吡啶-N-氧化物在常温常压下相对稳定，但易于分解和爆炸。它对眼睛、呼吸系统和皮肤有刺激性，并可能具有致癌作用。因此，在处理、储存和使用时必须严格遵守安全操作规程。

GHS分类

根据联合国《全球化学品统一分类和标签制度》（GHS），4-硝基吡啶-N-氧化物属于第1类爆炸性物质，具有自反应性质，可能因加热、撞击或摩擦而爆炸。

安全术语

- S26：不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

- S36/37：穿戴适当的防护服和手套。

- S45：若发生事故或感不适，立即就医(可能的话，出示其标签)。

- S28A：避免吸入粉尘。

- S36：穿戴适当的防护服。

- S22：切勿吸入粉尘。

风险术语

- R20/21/22：吸入、皮肤接触及吞食有害。

- R36/37/38：刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

- R40：少数报道有致癌后果。

- R335：可能引起呼吸道刺激。

急救措施

- 皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

- 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

- 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

- 食入：用水漱口，洗胃。就医。

消防措施

- 灭火剂：不适用（由于是爆炸物，应避免直接灭火）。

- 特别危险性：受热、接触明火、震动、摩擦有爆炸危险。

- 灭火注意事项：消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。禁止使用酸碱灭火剂及直流水灭火。

泄漏应急处理

- 隔离泄漏污染区，限制出入。

- 切断火源。

- 建议应急处理人员戴防尘口罩，穿防毒服，戴橡胶手套。

- 穿上适当的防护服前严禁接触破裂的容器和泄漏物。

- 勿使水进入包装容器内。

- 小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，收集于干燥、洁净、有盖的容器中。

- 大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖，减少飞散，然后收集回收或运至废物处理场所处置。

废弃处置

建议将废弃物送交有资质的废物处理厂处理，按照国家和地方有关法规进行处置。严禁未经处理直接排放到环境中。

安全数据表（SDS）

4-硝基吡啶-N-氧化物的安全数据表（SDS）提供了详细的化学品及企业标识信息、危险性概述、成分/组成信息、急救措施、消防措施、泄漏应急处理、操作处置与储存、接触控制和个体防护、理化性质、稳定性和反应活性、毒理学资料、生态学资料、废弃处置、运输信息以及法规信息等关键内容。

1. 含量：通常要求4-硝基吡啶-N-氧化物的含量大于97%。这是确保其纯度的重要标准，高含量意味着杂质较少，产品的质量和反应效率较高。

2. 水分：水分应小于1%。控制水分含量可以防止产品在储存过程中发生水解或其他与水相关的化学反应，从而保持产品的稳定性。

3. 外观：该产品一般为淡黄色固体。外观的颜色和形态可以反映产品的纯度和是否存在杂质。

4. 熔点：熔点范围为159-162°C。熔点是物质从固态转变为液态的温度，通过测量熔点可以初步判断产品的纯度和一致性。

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