三乙胺是一种无色易挥发的叔胺类有机化合物,化学名为 N,N - 二乙基乙胺,分子式 C₆H₁₅N(或 (CH₃CH₂)₃N),CAS 号 121-44-8,是有机合成中最常用的有机碱之一,广泛应用于医药、农药、橡胶、电子化学品等多个领域。
一、基本信息与分子结构
| 项目 | 详情 |
|---|---|
| 化学名称 | N,N - 二乙基乙胺(IUPAC),三乙基胺 |
| 英文名称 | Triethylamine,TEA |
| 分子式 | C₆H₁₅N,分子量 101.19 g/mol |
| CAS 号 | 121-44-8,EINECS 号 204-469-4 |
| 分子结构 | 中心氮原子连接三个乙基 (-C₂H₅) 基团,典型叔胺结构 |
| UN 编号 | 1296(易燃液体) |
| 危险类别 | 3 类易燃液体,8 类腐蚀性物质 |
二、物理化学性质
1. 物理性质
| 性质 | 参数 | 备注 |
|---|---|---|
| 外观 | 无色透明液体,有强烈氨味 / 鱼腥味 | 久置或遇光可能变黄 |
| 沸点 | 89.5°C(101.3 kPa) | 易挥发,蒸气压高 |
| 熔点 | -114.7°C | 低温稳定性好 |
| 密度 | 0.726 g/cm³(25°C) | 比水轻,浮于水面 |
| 闪点 | -7°C(闭杯),20°F(开杯) | 高度易燃 |
| 溶解性 | 微溶于水(13.4 g/L,20°C),与乙醇、乙醚、丙酮等混溶 | 水溶液呈强碱性 |
| 蒸气压 | 7.2 kPa(20°C),14.3 kPa(30°C) | 蒸气比空气重,易积聚低处 |
| 折射率 | 1.4010(20°C) | - |
| 爆炸极限 | 1.2%~8.0%(体积分数,空气中) | 存在爆炸风险 |
2. 化学性质
碱性:强有机碱,pKb=3.25,与无机酸反应生成水溶性盐(如盐酸三乙胺),与有机酸形成相应盐类
亲核性:作为叔胺,可与卤代烃反应生成季铵盐,是常用的相转移催化剂原料
加成反应:与环氧乙烷、异氰酸酯等发生加成反应,用于合成表面活性剂和聚氨酯催化剂
氧化反应:在氧化剂作用下可生成 N - 氧化物,高温燃烧生成 CO₂、H₂O 和有毒氮氧化物
热稳定性:加热至 500°C 以上分解,生成乙烯、乙胺等产物
三、合成方法
工业上主要采用以下两种工艺路线:
1. 乙醇氨化法(主流工艺)
反应方程式:3 C₂H₅OH + NH₃ → (C₂H₅)₃N + 3 H₂ONTP
工艺条件:
催化剂:铜 - 镍 - 白土或氧化铝负载型催化剂NTP
温度:300-400°C,压力:2.0-3.0 MPaNTP
氨醇比:(2-3):1,采用连续气相反应NTP
特点:产物为一乙胺、二乙胺、三乙胺混合物,通过精馏分离,可调节反应条件控制产物比例NTP
2. 氯乙烷氨解法
反应方程式:3 C₂H₅Cl + 4 NH₃ → (C₂H₅)₃N + 3 NH₄ClNTP
工艺条件:高温高压下液相反应,需用过量氨抑制副反应NTP
特点:产品纯度高,但原料成本高,设备腐蚀严重,已逐渐被乙醇氨化法取代NTP
3. 精制方法
工业级三乙胺通过精馏(采用高效填料塔)提高纯度至 99.5% 以上
除水:加入固体氢氧化钾或氢氧化钠回流后蒸馏,或用分子筛干燥
除伯仲胺:加入乙酸酐或苯甲醛反应后蒸馏,或用对甲苯磺酰氯处理
四、工业应用领域
三乙胺是化工领域的 **“万能碱”**,下游应用广泛,需求结构如下:
表格
| 应用领域 | 占比 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 医药工业 | 40%+ | 抗生素(头孢类、青霉素类)、维生素、麻醉剂合成中的缚酸剂和催化剂;医药中间体(如三乙胺盐酸盐) |
| 橡胶工业 | 20%+ | 冷芯盒制芯工艺催化剂(砂芯快速硬化);橡胶硫化促进剂;聚氨酯发泡催化剂 |
| 农药工业 | 15%+ | 杀虫剂、除草剂、杀菌剂合成;作为季铵盐类农药的原料 |
| 电子化学品 | 10%+ | 锂电池电解液添加剂(VC、LiFSI)合成原料;半导体清洗液;光刻胶助剂 |
| 其他领域 | 15% | 表面活性剂(季铵盐类)、染料、阻聚剂(四氟乙烯)、脱漆剂、防腐剂、相转移催化剂 |
典型应用案例
有机合成中的缚酸剂:在酰化、酯化、醚化等反应中中和生成的酸,推动反应平衡向产物方向移动
相转移催化剂:与溴化苄等反应生成三乙基苄基氯化铵(TEBA),用于水 - 有机两相反应体系
聚氨酯工业:作为发泡催化剂,促进异氰酸酯与多元醇反应,控制泡沫结构和固化速度
环氧树脂固化剂:与酸酐类固化剂配合,用于电子封装和复合材料领域
五、安全与环保特性
1. 毒性与健康危害
| 毒性参数 | 数值 | 危害等级 |
|---|---|---|
| LD₅₀(大鼠,经口) | 460 mg/kg | 中等毒性 |
| LD₅₀(兔,经皮) | 570 μL/kg | 中等毒性 |
| LC₅₀(大鼠,吸入,4 h) | 6000 mg/m³ | 低毒 |
| 刺激性 | 强,对眼睛、皮肤、呼吸道有腐蚀性 | - |
健康危害:
急性中毒:接触后出现眼刺痛、流泪、结膜充血;皮肤灼伤、红斑;呼吸道刺激、咳嗽、呼吸困难;严重时可导致肺水肿、肝肾功能损伤
慢性影响:长期接触可能引起结膜炎、鼻炎、支气管炎、头痛、头晕、恶心、呕吐等症状
2. 安全操作与防护
| 防护类别 | 具体要求 |
|---|---|
| 工程控制 | 密闭操作,全面通风;安装防爆型通风系统和设备;设置泄漏检测报警装置 |
| 呼吸系统 | 可能接触蒸气时,佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩);紧急事态抢救或撤离时,佩戴空气呼吸器 |
| 眼睛防护 | 戴化学安全防护眼镜 |
| 身体防护 | 穿防毒物渗透工作服 |
| 手部防护 | 戴橡胶耐油手套 |
| 其他 | 工作现场禁止吸烟、进食和饮水;工作完毕,淋浴更衣;实行就业前和定期体检 |
3. 消防与泄漏处理
消防措施:
灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土
灭火注意事项:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火;尽可能将容器从火场移至空旷处;喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束;容器突然发出异常声音或出现异常现象,应立即撤离
泄漏处理:
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入
切断火源,建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服
尽可能切断泄漏源,防止流入下水道、排洪沟等限制性空间
小量泄漏:用砂土或其他不燃材料吸附或吸收,也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害;用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置
4. 储存与运输
储存:
储存于阴凉、通风的库房,远离火种、热源,库温不宜超过 30°C
保持容器密封,应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储
采用防爆型照明、通风设施,禁止使用易产生火花的机械设备和工具
储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料
运输:
铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装
运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备
夏季最好早晚运输,运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电
严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运,运输途中应防曝晒、雨淋,防高温
中途停留时应远离火种、热源、高温区,装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸
公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留,铁路运输时要禁止溜放,严禁用木船、水泥船散装运输
六、市场情况(2024-2025 年)
1. 供需状况
全球产能:约 50 万吨 / 年,中国占比约 40%
中国产量:2024 年约 18-19.3 万吨,2025 年预计增至 20 万吨,开工率 76%
中国消费量:2024 年约 18.9 万吨,2025 年预计达 36 万吨,年复合增长率 5.2%
主要产区:华东(山东 37.2%、江苏)、华北地区,行业集中度高,前五大厂商市占率 58%
2. 价格走势
2024 年均价:约 2.5-3 万元 / 吨,受原材料(乙醇、氨)价格波动和下游需求影响
2025 年趋势:随着新能源领域需求增长,价格预计稳中有升
3. 主要供应商
国内:山东鲁西化工、江苏索普集团、浙江新化化工、安徽金禾实业等
国际:巴斯夫、陶氏化学、赢创工业集团、阿克苏诺贝尔等
七、结语
三乙胺作为一种基础有机化工原料,凭借其强碱性、亲核性和挥发性等特性,在医药、农药、橡胶、电子等多个领域发挥着不可替代的作用。随着新能源和高端制造领域的快速发展,三乙胺的市场需求持续增长,同时对产品纯度和质量的要求也日益提高。在使用过程中,必须严格遵守安全操作规程,做好防护措施,确保人身安全和环境友好。





