calcium carbide | 75-20-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 碳化物及碳酸盐
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 各种混合金属/非金属
• 英文名称: calcium carbide
• 英文别名: calcium;acetylide
• CAS: 75-20-7
• 化学式: C₂*Ca
• 分子量: 64.1
• InChiKey: UIXRSLJINYRGFQ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  447°C
• 沸点：
  2300°C
• 密度：
  2.22 g/mL at 25 °C(lit.)
• 溶解度：
  与H2O反应
• 介电常数：
  5.8 - 7.0（0.0℃）
• 暴露限值：
  ACGIH: TWA 2 mg/m3OSHA: TWA 5 mg/m3NIOSH: IDLH 25 mg/m3; TWA 2 mg/m3
• 稳定性/保质期：

  1. 稳定性 稳定。

  2. 禁配物 水、醇类、酸类。

  3. 避免接触的条件 潮湿空气。

  4. 聚合危害 不会发生聚合。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.22
• 重原子数：
  3.0
• 可旋转键数：
  0.0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0.0
• 氢给体数：
  0.0
• 氢受体数：
  0.0

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  4.3
• 危险品标志：
  F
• 安全说明：
  S43,S43A,S8
• 危险类别码：
  R15
• WGK Germany：
  1
• 海关编码：
  2901299090
• 危险品运输编号：
  UN 1402 4.3/PG 2
• 危险类别：
  4.3
• 包装等级：
  II
• 危险标志：
  GHS02,GHS05,GHS07
• 危险性描述：
  H260,H315,H318,H335
• 危险性防范说明：
  P223,P231 + P232,P261,P280,P370 + P378,P422
• 储存条件：
  储存注意事项：应将其存放在阴凉、干燥且通风良好的专用库房内，库温不宜超过32℃，相对湿度控制在75%以下。避免火种和热源的接触，确保包装密封并防止受潮。与酸类、醇类等物质分开存放，严禁混储。储存区域应配备适当的材料以处理可能的泄漏情况。

SDS

第一部分：化学品名称

制备方法与用途

碳化钙（电石）是一种重要的化工原料，具有广泛的用途和独特的性质。以下是关于碳化钙的几个关键点：

生产方法

• 电炉还原法：这是当前工业上唯一的方法。
  • 将焦炭与生石灰混合后在高温下进行反应，生成熔融状态的碳化钙（电石）。

物理化学性质

• 颜色和状态：工业品通常是灰色、黄褐色或黑色固体；含碳化钙比例较高的情况下呈紫色。
• 化学性质：能吸收空气中的水分，并释放乙炔气体，遇到火花即可着火甚至爆炸。含有杂质如磷或硫时反应更为剧烈。

用途

1. 生产乙炔气 - 这是最主要的应用之一。
2. PVC树脂合成 - 占工业用电石消费量的60%以上。
3. 其他化学品制造：包括聚乙烯醇、双氰胺等。
4. 金属焊接与切割 - 用于焊接和切割金属材料。

安全注意事项

• 碳化钙遇水会释放易燃且危险的气体，因此需特别小心储存运输。
• 贮存时应确保阴凉通风干燥处，并避免接触氧化剂、强酸等物质。
• 发生火灾不能用水扑救，推荐使用干粉或干砂。

生产成本

• 每吨碳化钙的生产涉及大约550公斤焦炭（固定炭含量84%）、840公斤石灰石以及少量电极糊。每吨需要消耗约3200度电能。

综上所述，碳化钙作为一种重要的化工原料，在多个领域都有广泛的应用，并且其生产和使用过程需要注意严格的安全措施以防止事故的发生。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  calcium carbide 在 增效醚 作用下， 以 melt 为溶剂， 生成 calcium
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Ca: MVol.B1, 2, page 22 - 24

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  calcium 在 soot 作用下， 生成 calcium carbide
  参考文献：
  名称：

  de Forcrand, Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l'Academie des Sciences, 1895, vol. 120, p. 682 - 684

  摘要：

  DOI：
• 作为试剂：
  描述：

  1,2-戊二醇 、 二氧化碳 在 1,10-菲罗啉 、 calcium carbide 、 zinc trifluoromethanesulfonate 作用下， 以 N-甲基吡咯烷酮 为溶剂， 180.0 ℃ 、5.0 MPa 条件下， 反应 24.0h， 以87%的产率得到4-丙基-1,3-二氧戊环-2-酮
  参考文献：
  名称：

  碳化钙作为脱水剂，用于从二氧化碳合成氨基甲酸酯，碳酸甘油酯和环状碳酸酯

  摘要：

  二氧化碳（CO 2）是一种无毒且廉价的C1结构单元，可用于合成有价值的化学物质，例如由苯胺和甲醇（MeOH）合成的芳族氨基甲酸酯，由甘油合成的碳酸甘油酯和由二醇合成的环状碳酸酯。然而，这些反应产生水作为副产物并且受热力学极限的影响，这导致低产率。电石（CaC 2）是一种可再生的化学物质，可以从地壳中丰富的钙中回收利用。此外，CaC 2与水迅速反应。在这项工作中，我们使用CaC 2作为脱水剂，由胺，CO 2直接合成氨基甲酸酯（包括聚氨酯前体）和MeOH。所有试剂都是可商购的。另外，使用CaC 2，利用锌催化剂和N-给体配体，由甘油和CO 2合成碳酸甘油酯。将类似的方案应用于从二醇和CO 2合成环状碳酸酯。

  DOI：

  10.1039/d0gc01402h

文献信息

• Direct Synthesis of Deuterium-Labeled O-, S-, N-Vinyl Derivatives from Calcium Carbide
  作者：Maria S. Ledovskaya、Vladimir V. Voronin、Konstantin S. Rodygin、Alexandra V. Posvyatenko、Ksenia S. Egorova、Valentine P. Ananikov

  DOI：10.1055/s-0037-1611518

  日期：2019.8

  was used to complete the formation of the D2C=C(D)–X fragment (X = O, S, N). Polymerization of a selected trideuterovinylated compound showed a very promising potential of these substances in the synthesis of labeled polymeric materials. Biological activity of the synthesized trideuterovinyl derivatives was evaluated and the results indicated a significant increase of cytotoxicity upon deuteration.

  抽象的 开发了一种直接从醇，硫醇和NH-化合物直接制备高纯度的三氘代戊二烯衍生物的新颖方法。市售电石和D 2 O充当D 2-乙炔源，而DMSO- d 6用于完成D 2 C = C（D）–X片段的形成（X = O，S，N） 。所选的三氘代戊二酰化化合物的聚合显示这些物质在标记聚合物材料的合成中具有非常有希望的潜力。评价了合成的三氘代戊二酰基衍生物的生物活性，结果表明，氘化后细胞毒性显着增加。 开发了一种直接从醇，硫醇和NH-化合物直接制备高纯度的三氘代戊二烯衍生物的新颖方法。市售电石和D 2 O充当D 2-乙炔源，而DMSO- d 6用于完成D 2 C = C（D）–X片段的形成（X = O，S，N） 。所选的三氘代戊二酰化化合物的聚合显示这些物质在标记聚合物材料的合成中具有非常有希望的潜力。评价了合成的三氘代戊二酰基衍生物的生物活性，结果表明，氘化后细胞毒性显着增加。
• Intermolecular C–H Amidation of Alkenes with Carbon Monoxide and Azides via Tandem Palladium Catalysis
  作者：Zheng-Yang Gu、Yang Wu、Xiaoguang Bao、Ji-Bao Xia、Feng Jin

  DOI：10.1055/a-1401-4486

  日期：2021.9

  alkenes with carbon monoxide and organic azides has been developed for the synthesis of alkenyl amides. The reaction proceeds efficiently without an ortho-directing group on the alkene substrates. Nontoxic dinitrogen is generated as the sole by-product. Computational studies and control experiments have revealed that the reaction takes place via an unexpected mechanism by tandem palladium catalysis.

  已经开发了原子和步长经济的分子间多组分钯催化烯烃与一氧化碳和有机叠氮化物的CH酰胺化反应，用于合成烯基酰胺。该反应在烯烃底物上没有邻位基团的情况下有效地进行。无毒的二氮是唯一的副产物。计算研究和对照实验表明，该反应是通过串联钯催化的意外机制发生的。
• The use of calcium carbide in one-pot synthesis of symmetric diaryl ethynes
  作者：Weiwei Zhang、Huayue Wu、Zhiqing Liu、Ping Zhong、Lin Zhang、Xiaobo Huang、Jiang Cheng

  DOI：10.1039/b607809e

  日期：——

  An efficient Pd-catalyzed copper and amine free coupling reaction of acetylene and aryl bromides was achieved with calcium carbide as an acetylene source, using inorganic base and easily prepared, air-stable aminophosphine ligand in common organic solvents, providing symmetric diaryl ethynes in one-pot with yields ranged from moderate to excellent.

  实现了一种高效的无铜无胺催化乙炔与溴苯的偶联反应，以碳化钙为乙炔源，采用常见有机溶剂中的无机碱和易于制备、对空气稳定氨基膦配体，一步法合成对称二芳基乙炔，产率从中等到优异不等。
• Synthesis of Functional Acetylene Derivatives from Calcium Carbide
  作者：Zhewang Lin、Dingyi Yu、Yin Ngai Sum、Yugen Zhang

  DOI：10.1002/cssc.201100649

  日期：2012.4

  AHA Erlebnis: CaC2, used to produce acetylene until several decades ago, is re‐emerging as a cheap, sustainable resource synthesized from coal and lignocellulosic biomass. We report efficient catalytic protocols for the synthesis of functional acetylene derivatives from CaC2 through aldehyde, alkyne, and amine (AAA) as well as alkyne, haloalkane, and amine (AHA) couplings, and in addition demonstrate

  AHA Erlebnis： CaC 2一直用于生产乙炔，直到几十年前，它已经重新崛起为一种由煤炭和木质纤维素生物质合成的廉价，可持续的资源。我们报告了通过醛，炔烃和胺（AAA）以及炔烃，卤代烷烃和胺（AHA）偶联剂从CaC 2合成功能性乙炔衍生物的有效催化方案，此外还证明了其在点击和Sonogashira化学中的用途，表明电石是一种可持续且具有成本效益的碳源。
• Reductive C–O, C–N, and C–S Cleavage by a Zirconium Catalyzed Hydrometalation/β-Elimination Approach
  作者：Christof Matt、Frederic Kölblin、Jan Streuff

  DOI：10.1021/acs.orglett.9b02572

  日期：2019.9.6

  A zirconium catalyzed reductive cleavage of Csp3 and Csp2 carbon-heteroatom bonds is reported that makes use of a tethered alkene functionality as a traceless directing group. The reaction is successfully demonstrated on C-O, C-N, and C-S bonds and proposed to proceed via a hydrozirconation/β-heteroatom elimination sequence of an in situ formed zirconium hydride catalyst. The positional isomerization

  据报道锆对Csp3和Csp2碳-杂原子键的催化还原裂解，利用链状烯烃官能团作为无痕导向基团。该反应已在CO，CN和CS键上成功证明，并建议通过原位形成的氢化锆催化剂的加氢锆/β-杂原子消除顺序进行。催化剂的位置异构化还能够裂解均烯丙基醚并除去末端的烯丙基和炔丙基。