对甲酚

中文名称 对甲苯酚

英文名称 p-Cresol

中文别名 对甲酚; 对甲基苯酚

英文别名 4-Hydroxytoluene; 4-Methylphenol; p-Cresol 98+ %; PARA-CRESOL; 4-cresol; para cresol

CAS号 106-44-5

EINECS号 203-398-6

分子式 C7H8O；HOC6H4CH3

分子量 108.14

熔点 32-34℃

密度 相对密度(水=1)1.03；

沸点 202℃

闪点 89℃

水溶性 20 g/L (20℃)

物化性质 本品为无色透明液体或晶体，具有苯酚味，可燃。溶于乙醇、乙醚、氯仿和热水，

一：其制备方法有以下几种。

(1)甲苯磺化碱熔法 以甲苯为原料，以硫酸为磺化剂，在110～130℃进行磺化反应，生成中间体甲苯磺酸，经中和后在340～365℃下与熔融氢氧化钠进行碱熔反应，得甲酚钠，经酸化后得粗甲酚，再经蒸馏分出邻甲酚和苯酚，得到以对甲酚为主体的间、对混甲酚。温度变化、磺化剂种类以及甲苯与磺化剂的配比决定了生成甲酚中异构体组成。南京金燕化工总公司采用磺化碱熔法可生产高纯度对甲酚。常用的磺化剂还有发烟硫酸、氯磺酸。 甲苯磺化法制备对甲酚是最早的工业化方法，此法工艺较成熟，但需消耗大量的酸、碱，设备腐蚀问题大，该法还是生产对甲酚的主要方法。 间、对甲酚混合物提取间甲酚后的母液可用草酸加成法进行再结晶。例如将尿素配合过滤后的甲苯溶液加热到95～100℃，搅拌下加入草酸反应2～3h，然后在常温下冷却约16h，真空过滤得白色结晶即对甲酚草酸配合物。将此配合物用热水分解，上层油层先经常压蒸馏为甲苯和水蒸出后，再在真空度0.094 MPa切取93～104℃馏分即得纯度为95%对甲苯酚。

(2)对甲苯胺重氮水解法 对甲苯胺和硫酸生成对甲苯胺硫酸盐，在0～5℃用亚硝酸钠进行重氮化，然后将重氮盐在稀硫酸中加热水解，用蒸汽将油状物分出，将油层分出加到1%氢氧化钠中，再加脱色过滤，加入浓硫酸至pH=1，然后将水层分出，加入锌粉和硫酸，再用碳酸钠中和至中性，分出油状物，水洗，然后减压蒸馏得成品。

(3)煤油中分离而得

(4)可用对甲苯磺酸钠经碱熔后再酸化获得。

软饮料0.67；冷饮0.01～1.0；糖果和焙烤食品0.01～2.0。^[1]

甲酚是对甲酚、间甲酚、邻甲酚三种同分异构 体混合物的总称， 主要来源于化工合成或炼焦、油 页岩干馏和城市煤气的副产品。 虽然甲酚混合物的 用途很少，但是其各单体是用途广泛的有机化工中 间体。 对甲酚可用于农药，染料，塑料等工业部门， 在医药上还可以用作肠驱虫剂、消毒剂、局部防腐 蚀剂等。 间甲酚可用于分析试剂及有机合成方面， 是合成抗氧剂、农药、维生素 E、化妆品以及医药的 重要原料；同时，在合成树脂、彩色胶片显影剂、粘 合剂等方面也有重要应用。

国内外对高纯甲酚 单体需求量日益增大，而生产能力不足，造成供不 应求。 甲酚混合物中邻甲酚的分离比较简单，通过传 统的蒸馏法就可得到，而对、间甲酚由于沸点很接 近，使得二者分离提纯困难。

尿素络合法

尿素可以与间甲酚络合形成尿素-间甲酚络合 物，而对甲酚不与尿素发生反应，络合产物经过后 续离心分离以及升温处理， 便可得到高纯间甲酚。 对于尿素络合法分离甲酚异构体的原理，现普遍认 为尿素与甲酚之间是依靠氢键作用络合。

尿素络合法包括以下三种工艺：

（1）饱和溶液助剂法

在加热的条件下，尿素在甲酚混合物中有一定 的溶解度，当温度大于 40℃时甲酚混合物和尿素会 形成胶状体，继续加热时会固结为固溶体，若加入 甲苯，则尿素与甲酚混合物可无限混溶。 尿素溶于 甲酚混合液之后，尿素饱和溶液降温则有尿素-间甲 酚络合物析出。 该工艺需要加入溶剂，由于极性溶 剂会破坏氢键，所以必须选用非极性溶剂，大 多选用甲苯。

（2）粉末降温法 与饱和溶液助剂法不同的是，粉末降温法将尿 素粉碎溶于甲酚混合物中，后缓慢降温析出尿素-间 甲酚络合物，由于尿素的细度对产品收率有较大影 响，故尿素粒度控制在 60 目以上。 粉末降温法不需 加溶剂，但对甲酚精馏成品含杂质过高导致生产周 期长，分离效率低，能耗较大。

（3）升温法 饱和溶液助剂法和粉末降温法都存在的问题 是：处理量小，单次分离率低。 基于此，对上述工艺进行了改进，即升温法工艺。相比前两种工艺， 升温法提高了一次性分离 率，反应温度更温和（0~70℃）。 为了进一步提高产 品间甲酚的收率， 另有人对上述工艺进行了改进， 采用尿素-溴化钙联用法，即尿素法第一步离心分 离后的母液，加入溴化钙与母液中对甲酚络合（间 甲酚与溴化钙不反应），处理可得高纯度对甲酚，得 到的废液中间甲酚含量升高，可用尿素络合法进行 二次处理。

尿素络合法分离提纯甲酚单体时，影响产品纯 度及产量的主要因素是工艺参数（络合剂（尿素）与 间甲酚的物质的量比、络合反应温度、溶剂（甲苯） 用量、 反应时间等）。

其中影响比较大的是尿素用 量：尿素用量不足，间甲酚不能完全与其络合，降低 了产品的产率；而尿素可溶于甲酚混合物中，用量 过高导致后续分离难以除去，影响产品纯度；甲苯 用量过多，反应物浓度下降，不利于尿素与间甲酚 络合结晶，降低产品收率。 尿素络合法的缺点是：（1） 加入了有机苯类溶 剂，环境污染较大；（2）处理量太小，不利于工业应 用；（3）工艺复杂，能耗较高。 另有类似尿素络合法分离甲酚混合物的方法，用哌嗪作为络合剂分离甲酚异构体，在 醚类溶剂中， 哌嗪可与对甲酚生成络合物沉淀，产 物用正丁醚萃取、精馏，得到纯的对甲酚。

烃化法主要是通过烃化反应增大对甲酚和间 甲酚的沸点差，再经精馏、重结晶、溶剂萃取等物理 方法进行分离。 该烃化反应为 Friedel-Crafts 反应， 即在苯环上发生亲电取代反应，需要酸作为催化剂 并且在较低温度（60℃~70℃）进行。烃化反应必须为 可逆反应，所得烃化物在较高温度（150℃~200℃）和 酸存在下可发生脱烃反应，得到纯的甲酚单体。

烃化法分离甲酚异构体的特点是工艺流程短， 所得间甲酚的收率和纯度均高于络合分离法，而且 生产成本低，更易于工业化生产。

传统的烃化法过 程是间歇式的，为了使其达到连续式过程，最重要 的是研制出新型的催化剂。 烃化法最早使用的催化剂是浓硫酸等液体酸， 污染比较严重，并腐蚀设备，因此后期重点是发展 固体酸催化剂。 美国专利报道以氧化物 SiO2-Al2O3 作为烃化过程的催化剂， 并得到较纯的烃化产物。

有人采用自制的固体酸作为催化剂进行烃化 反应也获得了较高的转化率和较好的选择性。 使用 固体酸为烃化过程催化剂， 后续不需要除酸过程， 副反应少，工艺简单。 近年来又报道出许多新型催化剂，以沸石分子 筛最具代表性。 由于沸石分子筛具有良好的酸催化 性，独特的择形性，以及比较容易改性等特点，对甲酚烃化过程催化剂的开发逐渐集中到沸石分 子筛的选择及改性上。

有人认为具有十二元 环以上孔口，非笼状的分子筛对甲酚烃化反应具有 良好的催化性能， 其用 Mn 离子对 Hβ 沸石进行改 性，发现对甲酚转化率大幅增加；吴冰等[8]对 SBA- 15 及 USY 分子筛进行了改性， 认为分子筛大的孔 径以及酸性对甲酚烃化产物影响较大； 有人用改性的 γ-Al2O3 进行间甲酚烃化反应， 得出催化 剂的孔径和酸性也是主要影响因素。

另有报道，有以 SO3H-功能离子液体作为 甲酚烃化过程的催化剂，该离子液体以 3-烷基胺和 1,4-丁硫醇为原料合成，他们对对离子液体催化甲酚烃化过程的机理 进行了研究 ， 认为间甲酚芳环上羟基与 tC4H9 + 发生亲电吸附作用，由于氧的强电负性，中间 体 A 更容易形成，但其不如中间体 B 和 C 稳定，随 着反应进行， 中间体 A 逐渐转化为烃化产物 B 和 C。 相对于固体酸催化剂，离子液体催化剂具有强酸 性，反应条件更温和，选择性高。

采用类螯合法分离间甲酚与对甲酚时，类螯合 剂 COR2 可与间甲酚发生类螯合反应， 对甲酚不参 与反应。 COR2 是一种类似于螯合剂的物质，但其并 非常规意义的螯合剂，所以类螯合物法分离甲酚异 构体的机理还不清楚。

类螯合法优点是类螯合剂制备工艺简单，可再 但对于该法分离甲酚异构体研究较少。

日本专利报道了一种微生物法分离甲酚异构 体， 将甲酚异构体与特定的单细胞微生物混合，该 类微生物可将对甲酚转化为对羟基苯甲酸，而间甲 酚不被氧化， 后期普通分离就可以得到间甲酚单 体。

研究发现以 HFAU 沸石(n(Si)/n(Al) =3.9~100)为催化剂，380℃、0.01MPa 下，间甲酚会发 生异构化反应， 生成对甲酚及少量其它副产物，通 过间甲酚的异构化转化反应，可以选择性得到高纯 对甲酚。

间甲酚与对甲酚的沸点相差比较小，可采用共 沸法将二者分离，此过程采用的第三组分是对甲酚 钠，得到产品对甲酚纯度可以达到 98%以上。

共沸 法曾工业应用，但由于能耗过高，已逐渐淘汰。

萃取法是利用甲酚异构体在苯与 NaOH 水溶 液两相体系中溶解度及分配系数的不同，使甲酚异 构体从一种溶剂转移到另一种溶剂中，并经过多次 反复萃取，将甲酚异构体提取出来。 在萃取剂的选择上，德国 Zaretskij 等选用 N- 甲基吡咯烷酮、二甲亚砜等有机溶剂作为萃取剂也 成功地分离甲酚得到纯单体。

萃取法可得到纯度为 93%~95%的间甲酚，但 是产品对甲酚纯度比较低。 萃取法的优点是常温操 作，能耗低；缺点是分离需要使用大量的有机溶剂， 污染高，产品纯度低，所以萃取法分离甲酚异 构体已不再使用。

重结晶法

甲酚混合液中加入苯甲胺后，可使用重结晶法 分离甲酚异构体。 反应器中加入甲酚混合物和苯甲胺，搅拌混合均 匀，逐步降温至-0.8℃间甲酚可以结晶，经离心机间甲酚晶体与母液分离，晶体和苯甲胺进入后溶 解，萃取，可得到纯品间甲酚，苯甲胺回收利用；分 离后母液中对甲酚含量增大，萃取使其与苯甲胺分 离，含有大量对甲酚和少量间甲酚的母液进入冷却槽结晶 （此时操作压力和降温速度不同于间甲 酚结晶过程）， 得到的对甲酚晶体和含有间甲酚的 母液经离心机分离， 可得到纯的对甲酚单体和 剩余母液（循环利用）。 甲酚混合物的结晶产物受原 料液中间甲酚浓度控制，w(间甲酚)小于 42%，结晶 分离得到产品对甲酚；w(间甲酚)大于 89%，分离得 到产品为间甲酚；原料液中 w(间甲酚)在 42%~89% 之间时，对甲酚和间甲酚不能有效分离。

重结晶法分离甲酚异构体国内也有报道，有学者在双酚 A 存在的条件下，以甲苯为溶剂，通过 多次重结晶获得了高纯对甲酚。 重结晶法分离甲酚 异构体过程使用大量有机溶剂， 工业生产成本过 高。

熔融结晶是一种高效的分离有机化合物的方 法，根据组分的熔点差将混合物分离，分离过程不使用有机溶剂，常用于分离同分异构体，一般包括 结晶和发汗两个过程。 对/间甲酚熔点相差 23℃，可 通过熔融结晶法分离。 影响熔融结晶法分离效果的 主要是操作参数（冷却、结晶速率、对甲酚熔融结晶 时的温度和时间），许长春等[15]研究认为该法分离甲 酚异构体最佳操作条件为： 冷 却 速 率 0.6℃/min~ 0.8℃/min， 发汗过程温度升高速率为 0.2℃/min~ 0.3℃/min，时间为 40min。

低温时甲酚黏度较高，故甲酚晶体过滤分离得 到的纯度和产量均不高 。 为了提高产品纯度 ， Sumitomo[16]在比较高的压力（>30MPa）下 对 甲 酚 混 合物进行结晶处理，然后根据甲酚异构体的熔点差 异将二者分离，运用此法可获得纯度为 98%的 产品。

近年来研究出一种新的分离甲酚异 构体 的 方 法，即 提 馏 结 晶（Stripping Crystallization） 技术，该技术主要用于分离沸点相近的物质。 提馏 结晶技术最早由 Cheng C Y 等人提出来，即在三相 平衡点，通过降温和减压，液相混合物气化并在器 壁上冷却结晶，提馏结晶技术结合了蒸馏和结晶过 程，且两个过程同时进行。

将该法用于从甲酚异构体中提纯对甲 酚，研究发现随压力增大对甲酚纯度降低，回收率 增大， 但是应用该法提纯间甲酚则有一定的难度。 甲酚混合物三相平衡时有两个共晶点：（1）Xp-cresol（对甲酚的物质的量分数）=0.41, T=1.5℃；（2）Xpcresol=0.89，T=3.7℃。 当 0<Xp-cresol<0.41 时，可以 从混合物中分离提纯对甲酚。 图 6 为该技术分离甲 酚异构体装置图。 控制温度和压力，样品槽中甲酚 混合物不断蒸发，在绝热器壁上冷却结晶，通过旋 转刮刀将绝热壁上不断结晶的晶体回收，主要得到 对甲酚；当 0.89<Xp-cresol<1 时，绝热壁上结晶产物 主要为间甲酚。 分离对甲酚时控制温度范围为 35℃ ~2℃，间甲酚温度范围为 10℃~4℃，由于提纯间甲 酚温度范围比较窄，所以实际操作中可用来分离提 纯对甲酚，提纯间甲酚难度较大。

提馏结晶技术操作的关键是降温速率，若要使 一个系统达到三相平衡，必须降温和减压，降温速 度过快，则难以达到三相平衡点，Shiau 等认为降温 速度 0.5℃/min 最佳。 根据三相平衡原理计算，该法 可得到纯的结晶产物，但实际晶体生长过程中会有 液相产物进入晶体， 所以产品纯度比理论预测稍 低。 相对于传统的结晶法，提馏结晶技术工艺程序 比较简单，是一种经济清洁的分离甲酚异构体的方 法。

吸附分离法是利用吸附剂对甲酚异构体的不 同吸附能力将甲酚异构体分离出来的一种方法，其 主要过程是将对甲酚选择性的吸附在吸附剂上，另 在一定条件下，用一种溶剂将其解吸，经后续简单 分离可得到高纯度甲酚单体。 早期研究认为当吸附剂的孔径小于 0.5nm，则 对甲酚可以进入孔道被吸附，反之不能达到分离甲 酚异构体的效果， 最早吸附剂选用 13X 型分子筛， 在 200℃、0.5MPa 的条件下吸附甲酚混合物， 对甲 酚可以被高效选择性吸附。 美国专利[18]报道了用钡 离子和钾离子改性的 X 沸石做吸附剂，选用 1~7 个 碳原子的饱和醇为解吸剂，甲酚混合物可被选择吸 附得到高纯对甲酚。

有学者用钡离子和钾离子改 性的 X 沸石对甲酚混合物进行吸附，发现吸附剂含 水量对吸附选择性有重要影响，其 w(H2O)大于 5%则 没有选择性，会同时吸附间甲酚和对甲酚，其 w(H2O) 小于 2%时可以优先选择性吸附对甲酚。 由于分子筛独特的孔道结构以及高效的吸附性 能， 近年来对吸附法分离甲酚异构体的研究主要集 中在分子筛吸附剂的改性和制备上。

对吸附过程的原理进行了研究，认为分子筛对 甲酚异构体的选择性吸附是由于甲酚异构体在分 子筛骨架中的扩散行为不同而引起的。 研 究了以 SiCl4 改性的 HZSM-5 分子筛吸附分离甲酚 异构体， 其用压缩丙烷为解吸剂， 得出在 100℃， 3.45MPa 时吸附效果最好。 有学者发现 Zn-Al 氧化物对间甲酚具有很好的吸附能力， 若以 甲苯作为溶剂，间甲酚与对甲酚的分离系数最大。

2007 年日本专利[23]报道了用沸石分子筛膜渗 透法分离甲酚异构体，分离过程甲酚混合物以气态 形式进行分离， 气态对甲酚可以通过分子筛膜渗 透，而间甲酚则不能通过，该法可用于从甲酚异构 体中分离高纯对甲酚。

本品是制造抗氧剂2，6-二叔丁基对甲酚和橡胶防老剂的原料，同时，又是生产医药TMP和染料可利西丁磺酸的重要基础原料。;1.GB 2760--1996规定为允许使用的食用香料。

用于有机合成，也是制造抗氧剂2,6-二叔丁基对甲酚和橡胶防老剂的原料，同时，又是生产医药TMP和染料可利西丁磺酸的重要基础原料。

用作分析试剂。用于有机合成。还用作杀菌剂、防霉剂。

胶黏剂中主要用于制造酚醛树脂。还用作抗氧剂2,6-二叔丁基对甲苯酚的原料。医药上用作消毒剂，合成磺胺药物增效剂用三甲氧基苯甲醛等。此外，还可用于制造油漆、增塑剂、浮选剂、甲酚酸染料和农药等。

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。与氧化剂分开存放。^[1]

包装要求密封，不可与空气接触。

危险品标志 T,Xi

危险类别码 24/25-34-39/23/24/25-23/24/25

安全说明 36/37/39-45-36/37

危险品运输编号 UN 3455 6.1/PG 2

WGK Germany 1

RTECS号 GO6475000

F 8

Hazard Note Irritant

TSCA Yes

HazardClass 6.1

PackingGroup II

海关编码 29071200

毒害物质数据 106-44-5(Hazardous Substances Data)^[1]

毒性：属低毒类。

急性毒性：LD50207mg/kg(大鼠经口)；301mg/kg(兔经皮) 致癌性：小鼠经皮最低中毒剂量(TDL0)：4800mg/kg(12周，间歇)，致肿瘤阳性。

对生物降解的影响：水中浓度16.5mg/L时，未驯化的活性污泥对氨氮的硝化作用降低75%，浓度30mg/L时，荧光假单孢菌对葡萄糖的降解受到抑制，浓度大于1000mg/L时，大肠杆菌对葡萄糖的降解受到抑制。

危险特性：遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。

直接进水样气相色谱法

隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。应急处置人员应佩戴防护用品用具。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所进行无害化处理，被污染场所，应急处理用品用具，清洗污水等需进行无害化处理至达到环保要求。
废弃物处置方法：用焚烧法。