查看“︁甲基叔丁基醚”︁的源代码

{{noteTA
| G1 = 化学
| 1 = zh-hans:叔丁基; zh-tw:三級丁基;zh-hk:叔丁基
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{{original research|time=2021-11-16}}
{{chembox
|   Name = 甲基三級丁基醚
|   ImageFileL1 = MTBE-2D.svg
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|   ImageNameL1 = 甲基三級丁基醚结构
|   ImageFileR1 = MTBE-3D-sticks.png
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|   ImageNameR1 = 甲基三級丁基醚的球棍模型
|   IUPACName = 2-methoxy-2-methylpropane
|   IUPACNameZh = 2-甲氧基-2-甲基丙烷
|   OtherNames = Methyl ''tert''-butyl ether<br />甲基叔丁基醚<br />''tert''-butyl methyl ether<br />叔丁基甲基醚
|   Abbreviations = MTBE
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| CASNo = 1634-04-4
|   SMILES = CC(C)(C)OC
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
|   Formula = C<sub>5</sub>H<sub>12</sub>O
|   MolarMass = 88.15 
|   Density = 0.7404 g/cm³
|   MeltingPtC = -109
|   BoilingPtC = 55.2
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|   FlashPt = −10&nbsp;°C
|   NFPA-H = 1
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  }}
}}

'''甲基三級丁基醚'''（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。<ref>{{Cite web|title=Methyl tertiary butyl ether prices, markets & analysis|url=https://www.icis.com/explore/commodities/chemicals/methyl-tertiary-butyl-ether/|access-date=2020-06-28|website=ICIS Explore|language=en-US|archive-date=2021-11-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20211116080751/https://www.icis.com/explore/commodities/chemicals/methyl-tertiary-butyl-ether/|dead-url=no}}</ref><ref>{{Cite web|title=Oxygenates|url=https://www.api.org:443/oil-and-natural-gas/environment/clean-water/ground-water/oxygenates|access-date=2020-06-28|website=www.api.org|language=en|archive-date=2021-11-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20211116080752/https://www.api.org/oil-and-natural-gas/environment/clean-water/ground-water/oxygenates|dead-url=no}}</ref>

== 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。{{citation needed}}

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。{{citation needed}}

[[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。{{citation needed|}}

异丁烯来源：
* [[裂解]]制[[乙烯]]副产的C4馏分
* 炼油厂[[催化裂化]]装置副产的C4馏分
* 以[[正丁烷]]为原料经[[异构化]]和[[脱氢]]制得

合成MTBE的催化剂：
* [[氢氟酸]]
* [[硫酸]]
* 苯乙烯系阳离子交换树脂
* [[固体酸]]
* [[分子筛]]
** ZSM-5
** Zsm-11
** Y分子筛
** 丝光沸石
* [[杂多酸]]

=== 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　<math>\overset{H^+}\rightarrow</math>　CH₃OC(CH₃)₃

副反应：
:<math>2(CH_3)_2C</math>=<math>CH_2 \ \rightarrow \ (CH_3)_3CCH_2C(CH_3)</math>=<math>CH_2</math>
:<math>(CH_3)_2C</math>=<math>CH_2 \ \rightarrow \ (CH_3)_3COH</math>{{dubious|reason=氧原子哪来的}}
:<math>2CH_3OH \ \rightarrow \ (CH_3)_2O + H_2O</math>

=== 合成工艺 ===
* [[固定床]]
* [[膨胀床]]
* [[催化蒸馏]]
* [[混相床]]
* 异丁烯二聚联产MTBE

== 物理性质 ==
* 20℃[[密度]]：740.6kg·m⁻³
* [[临界温度]]：223.9℃
* [[比热容]]：2.135℃
* [[蒸发热]]：30.10J·g⁻¹·K⁻¹
* [[燃烧热]]：38.21kJ·g⁻¹
* [[雷德蒸汽压]]：0.55bar
* [[临界压力]]（KPC）：223.9
* 折光指数（20℃）：1.3689
* [[着火点]]：480℃
* 空气中[[爆炸极限]]（體積百分比）：上限1.65；下限8.4
* [[研究法辛烷值]]：117
* [[马达法辛烷值]]：101
* 水的MTBE[[溶解度|溶度]]（20℃，g/100g）：1.5
* MTBE的水[[溶解度|溶度]]（20℃，g/100g）：4.3

== 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。{{citation needed|}}

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[[有机过氧化物|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。<ref>{{cite journal | doi = 10.1194/jlr.D700041-JLR200| pmid = 18281723| title = Lipid extraction by methyl-tert-butyl ether for high-throughput lipidomics| url = https://archive.org/details/sim_journal-of-lipid-research_2008-05_49_5/page/1137| journal = [[The Journal of Lipid Research]]| volume = 49| issue = 5| pages = 1137–1146| year = 2008| last1 = Matyash| first1 = V.| last2 = Liebisch| first2 = G.| last3 = Kurzchalia| first3 = T. V.| last4 = Shevchenko| first4 = A.| last5 = Schwudke| first5 = D.| pmc = 2311442}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Sorption of methanol, dimethyl carbonate, methyl acetate, and acetone vapors in CTA and PTMSP: General findings from the GAB Analysis|journal = [[Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics]]|date = 2016-03-01|issn = 1099-0488|pages = 561–569|volume = 54|issue = 5|doi = 10.1002/polb.23945|language = en|first1 = Ondřej|last1 = Vopička|first2 = Kryštof|last2 = Pilnáček|first3 = Petr|last3 = Číhal|first4 = Karel|last4 = Friess|bibcode = 2016JPoSB..54..561V}}</ref><ref>{{Cite journal|title = Sorption of vapour mixtures of methanol and dimethyl carbonate in PTMSP: Cooperative and competitive sorption in one system|journal = [[European Polymer Journal]]|date = 2016-02-01|pages = 243–250|volume = 75|doi = 10.1016/j.eurpolymj.2015.12.015|first1 = Ondřej|last1 = Vopička|first2 = Daniel|last2 = Radotínský|first3 = Karel|last3 = Friess}}</ref>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。<ref>{{cite web|url=http://www.crhf.org.uk/incident09.html|title=Interaction between bromine and tert-butyl methyl ether|publisher=UK Chemical Reaction Hazards Forum|access-date=13 May 2010|archive-url=https://web.archive.org/web/20110313064840/http://www.crhf.org.uk/incident09.html|archive-date=13 March 2011}}</ref>

MTBE能与水（52.6℃；96.5% MTBE）<ref>[http://www.zeon.co.jp/business_e/enterprise/spechemi/cpme_tec_sup_e_200906.pdf Zeon Corporation] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110722102229/http://www.zeon.co.jp/business_e/enterprise/spechemi/cpme_tec_sup_e_200906.pdf |date=2011-07-22 }}</ref>和甲醇（51.3℃；68.6% MTBE）<ref>''[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]]'', 90th edition</ref>[[共沸物|共沸]]。

== 相关链接 ==
* [https://web.archive.org/web/20030430020833/http://www.spc.com.cn/spcspc/Chinese/tep/2001/2001_03/2001033-2.htm 钱伯章：汽油禁用MTBE的预测分析]
* [http://www.clpec.com.cn/bvnews/shownews.asp?newsid=2006 化工产品最新实用资料：MTBE] {{Wayback|url=http://www.clpec.com.cn/bvnews/shownews.asp?newsid=2006 |date=20030322220852 }}
* [http://www.clpec.com.cn/bvnews/shownews.asp?newsid=2050 美国MTBE生产厂家产能情况] {{Wayback|url=http://www.clpec.com.cn/bvnews/shownews.asp?newsid=2050 |date=20040315221012 }}
* http://www.guidechem.com/dictionary/1634-04-4.html {{Wayback|url=http://www.guidechem.com/dictionary/1634-04-4.html |date=20200410183748 }}

== 参考文献 ==
{{reflist}}

{{醚}}

[[Category:二烷基醚]]
[[Category:醚类溶剂]]
[[Category:空气污染物]]
[[Category:缺少物质图片的化学品条目]]
[[Category:叔丁氧基化合物]]
[[Category:甲氧基化合物]]