吗啉(Morpholine)在工业中是一种非常重要的杂环化合物,其最主要的用途是作为缓蚀剂和化工中间体。以下是它在工业中的主要用途的详细说明:
1. 作为缓蚀剂(锅炉水处理)这是吗啉最大和最广为人知的用途。
工作原理:吗啉是一种挥性的胺(Volatile Amine)。当被加入锅炉给水系统时,它会随蒸汽挥发并分布到整个系统(包括蒸汽冷凝水回路)中。
中和酸性物质:蒸汽冷凝水中可能溶解了二氧化碳(CO₂),形成碳酸(H₂CO₃),从而导致管道和设备的酸性腐蚀。吗啉的碱性可以中和这些酸性物质,提高冷凝水的pH值,将其维持在中性或弱碱性范围,从而有效防止腐蚀。
形成保护膜:吗啉还能在金属表面形成一层单分子保护膜,隔绝金属与腐蚀性物质的接触。
优点:由于其挥发性,它可以保护那些其他非挥发性缓蚀剂(如磷酸盐)无法到达的远程管道和设备。
吗啉是生产多种重要化学品的关键原料,其中最主要的是:
橡胶助剂:吗啉是生产橡胶硫化促进剂(如NOBS, MDS)的重要中间体。这些促进剂可以加快橡胶的硫化速度,提高橡胶制品(如轮胎、密封件、胶带)的强度、弹性和耐久性。
光学漂白剂:吗啉用于合成某些类型的荧光增白剂(Optical Brighteners),这些增白剂被广泛用于洗涤剂、纸张、纺织品和塑料中,使其看起来更白、更亮。
吗啉可以与脂肪酸(如油酸)反应生成吗啉皂。
用途:吗啉皂是一种非常有效的乳化剂和清洁剂,常用于:
抛光蜡和上光剂:用于地板、家具和汽车蜡中,帮助乳化蜡成分并使其易于擦拭。
金属加工液:作为润滑剂和防锈剂。
专用清洁剂:用于清洁硬表面,具有良好的乳化油脂的能力。
吗啉环是许多药物分子和农药分子的核心结构单元。
制药:吗啉是合成多种抗生素(如利福平、氟喹诺酮类)、止痛药、抗抑郁药和抗癌药物的重要中间体。
农药:用于合成杀菌剂、除草剂和杀虫剂。例如,zhuming的杀菌剂烯酰吗啉(Dimethomorph)就是一种吗啉类杀菌剂,用于防治霜霉病等作物病害。
溶剂:吗啉是一种良好的溶剂,可用于树脂、蜡、染料、杀虫剂等的生产中。
防腐剂:在某些水性涂料和油墨中用作防腐剂。
电镀添加剂:在金属电镀工艺中用作添加剂。
水处理 | 锅炉水系统缓蚀剂 | 中和酸性,防止腐蚀,保护管道 |
化工中间体 | 橡胶硫化促进剂、荧光增白剂 | 生产橡胶制品、增白剂的关键原料 |
表面活性剂 | 抛光蜡、金属加工液、清洁剂 | 作为乳化剂、清洁剂和防锈剂 |
医药与农药 | 合成抗生素、杀菌剂、除草剂 | 作为活性分子结构的重要组成部分 |