盐酸羟胺(Hydroxylamine Hydrochloride)概述
盐酸羟胺(Hydroxylamine Hydrochloride，化学式 NH₂OH·HCl)是一种重要的无机化学品，广泛应用于化学、制药、农药及其他工业领域。其在有机合成、分析化学及化学反应催化方面都有着独特的作用。作为一类具有氨基和羟基的化合物，盐酸羟胺不仅在实验室中应用广泛，也在许多工业过程中扮演着重要角色。
一、基本属性
盐酸羟胺是一种白色结晶性固体，具有较强的水溶性。它是羟胺(NH₂OH)与盐酸反应形成的盐。其基本属性如下：
盐酸羟胺名称
中文名： 盐酸羟胺
CAS号： 5470-11-1
中文别名： 氯化羟胺 | 羟基氯化胺 | 氢氯羟胺 | 羟胺盐酸 | 羟胺盐酸盐 | 盐酸胲
盐酸羟胺物理化学性质
密度： 1.67 g/mL at 25 °C(lit.)
沸点： 56.5ºC at 760mmHg
熔点： 155-157 °C (dec.)(lit.)
分子式： ClH4NO
分子量： 69.491
精确质量： 68.998138
PSA： 46.25000
LogP： 0.83660
外观性状： 无色或灰白色结晶固体
储存条件
1.应贮存在阴凉、通风、干燥的库房内。
2.本品采用内层衬塑料袋，中层衬纸袋，外层用聚乙烯的编织袋，再用木桶或纸桶包装，每袋25kg。本品易吸潮，加热时可深度分解，故需密封存放于干燥处，防潮、防热。按有毒物品规定贮运。
稳定性
1.吸湿性强，受潮高于151℃则分解。在17℃时，100g水中可溶解83.8g。
2.本品剧毒，对皮肤有刺激性。生产设备应密闭，防止跑、冒、滴、漏，操作人员应穿戴防护用具。溅及皮肤时，可用大量水冲洗。
水溶解性： 560 g/L (20 ºC)
盐酸羟胺是一种含有活跃化学基团的化合物，能够参与多种有机反应，尤其在还原反应中具有重要作用。
二、主要用途
盐酸羟胺的广泛应用使其成为化学研究和工业生产中不可或缺的化学品。以下是盐酸羟胺的几个主要用途：
1. **有机合成中的还原剂**：
盐酸羟胺是一种常用的还原剂，能够还原多种化合物。它被广泛应用于有机合成中，特别是在还原氮化合物(如硝基化合物、亚硝基化合物)以及金属离子的还原反应中。由于其还原能力较强，盐酸羟胺在制备某些重要化学品时发挥着重要作用。
2. **制药工业**：
盐酸羟胺在制药工业中有着显著的应用。例如，它在合成一些重要的药物中作为还原剂和中间体。例如，在抗生素合成中，盐酸羟胺可用于某些药物的化学合成。
3. **农业化学品和杀虫剂**：
盐酸羟胺被用于制造一些具有还原特性的农药。它在制备农药的过程中，作为中间体参与生成高效杀虫剂。
4. **分析化学中的应用**：
盐酸羟胺也常用于分析化学中，作为一种还原剂。在一些氧化还原滴定分析中，盐酸羟胺能够还原氧化态元素，帮助定量分析。
5. **金属加工**：
在金属加工中，盐酸羟胺可用于金属表面处理，特别是用于去除金属表面的氧化物，确保金属表面保持良好的光洁度。
6. **反应性中间体**：
在一些高分子合成过程中，盐酸羟胺作为反应性中间体，能够参与多种化学反应，促进其他化学反应的进行。
三、合成路线
盐酸羟胺的合成方法主要通过氨和过氧化氢的反应，或者通过氨与氯酸氢反应制得。以下是几种常见的合成方法：
1. **氨与过氧化氢反应**：
一种常见的合成盐酸羟胺的方法是通过氨(NH₃)与过氧化氢(H₂O₂)反应来生成氢氧化氨(NH₂OH)，然后将其与盐酸(HCl)反应得到盐酸羟胺。
2. **氯酸氢法**：
另一种合成路线是将氨与氯酸氢反应得到盐酸羟胺。这种方法较为常见，并且可以通过调控反应条件来优化产物的收率。
3. **金属催化法**：
使用金属催化剂(如铜、铁等)促进氨气与氧化剂的反应也能生成盐酸羟胺。该方法常用于工业化大规模生产。
生产方法
1.亚硝酸钠合成法(肟化法)将水加入反应釜，搅拌下加入亚硝酸钠，分次加入焦亚硫酸钠，然后用硫酸酸化。将酸化后的物料送入水解釜，加入丙酮，再用液碱中和，将中和液蒸馏，得丙酮肟。将丙酮肟和盐酸加入成盐釜中反应，生成盐酸羟胺和丙酮。丙酮回收使用;盐酸羟胺经浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，即得成品。原料消耗定额：亚硝酸钠(95%)1970kg/t、焦亚硫酸钠(以SO2计64%)5418kg/t、丙酮(98%)1175kg/t。2.硝基甲烷法硝基甲烷与盐酸、水作用以制得盐酸羟胺。按HGB3044-76，盐酸羟胺产品为白色结晶，二级品含量≥98.5，三级品含量≥97%。原料消耗定额：硝基甲烷1200kg/t、盐酸(30%)1500kg/t。
生产方法
其制备方法是将水加入反应釜，搅拌下加入亚硝酸钠，分次加入焦亚硫酸钠，然后用硫酸酸化。将酸化后的物料送入水解釜，加入丙酮，再用液碱中和，将中和液蒸馏，得丙酮肟。将丙酮肟和盐酸加入成盐釜中反应，生成盐酸羟胺和丙酮。丙酮回收使用;盐酸羟胺经浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，即得成品。反应方程式：NaNO2[NaHSO3]→[H2SO4]HON(SO3Na)2[(CH3)2CH]→HON=C(CH3)2[HCl]→NH2OH·HCl另一种生产方法是硝基甲烷法。由硝基甲烷与盐酸反应制得盐酸羟胺。反应方程式：CH3NO2[HCl]→[H2O]NH2OH·HCl
生产方法
肟化法首先在合成釜中加入一定量的水，在搅拌下加入一定量的亚硝酸钠，分次加入一定量的焦亚硫酸钠，然后用硫酸酸化。酸化后的料液送入水解釜，加入一定量的丙酮，然后加入液碱中和。把中和液吸入蒸馏釜，蒸馏出丙酮肟。将丙酮肟和一定配比的盐酸加入成盐浓缩釜中进行反应，生成盐酸羟胺和丙酮。丙酮回收供水解用。盐酸羟胺经浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，制得盐酸羟胺成品。其Na2S2O5+H2O→2NaHSO3NaNO2+2NaHS3→HON(SO3Na)2+NaOHNaOH+H2SO4→NaHSO4+H2OHON(SO3Na)2+(CH3)2CO+H2O→(CH3)2CNOH+2NaHSO4(CH3)2CNOH+HCl+H2O→NH2OH·HCl+(CH3)2CO
四、使用注意事项
1. **安全性**：
盐酸羟胺是一种具有腐蚀性的化学品，接触时可能会对皮肤、眼睛和呼吸道造成刺激。在处理盐酸羟胺时应穿戴适当的个人防护装备，如防护眼镜、手套、防护服等。若不慎接触，应立即用大量清水冲洗。
2. **腐蚀性与反应性**：
盐酸羟胺是一种具有强烈还原性的化学品，因此在使用过程中需避免与强氧化剂、强酸或强碱接触，以防发生危险反应。特别是在高温和压力下，盐酸羟胺的还原性更为活跃，需特别小心。
3. **存储要求**：
盐酸羟胺应存放在阴凉、干燥、通风良好的环境中，避免暴露在高温和阳光下。由于其容易吸湿和分解，最好存储在密闭的容器中，防止水分和空气影响其稳定性。
4. **泄漏处理**：
如果发生盐酸羟胺的泄漏，应迅速采取措施进行清理。应使用惰性材料(如砂土)覆盖泄漏物，并小心清理。泄漏的盐酸羟胺应避免直接接触水，以防发生强烈的化学反应。
五、运输与存储
1. **运输要求**：
盐酸羟胺应在符合安全要求的条件下运输。包装应采用耐腐蚀、耐压的容器，防止包装泄漏。运输过程中应避免与氧化剂、碱性物质和强酸物质接触，确保运输通道的干燥和通风。
2. **存储要求**：
- **储存环境**：盐酸羟胺应存放在阴凉、干燥、通风的环境中，远离热源和阳光直射。
- **容器选择**：应使用密封的玻璃或塑料容器储存盐酸羟胺，容器应保持干燥，避免与其他化学物质发生反应。
- **安全标识**：存储场所应有明确的化学品标识，并采取必要的安全措施，以防泄漏或事故发生。
3. **运输标识**：
在运输过程中，盐酸羟胺需要标明易燃、腐蚀性物质等危险标识，运输人员应接受相关的安全培训。
结论
盐酸羟胺作为一种重要的化学试剂，广泛应用于有机合成、药物制造、金属加工和农业化学等领域。其还原性使其在化学反应中具有不可替代的作用，特别是在合成过程中。尽管盐酸羟胺有广泛的应用，但其具有腐蚀性和较强的反应性，在使用、存储和运输时必须严格遵守安全规范。通过合理的管理和操作，能够安全高效地使用盐酸羟胺，充分发挥其在工业和科研中的重要作用。
