[科普中国]-正丁基锂

正丁基锂， 锂的烷基衍生物，常用作试剂，正丁基锂溶液最常用。烷基锂能对羰基化合物进行加成反应，还能对活泼氢进行置换反应，以及卤素-锂交换反应，其反应性能比一般格氏试剂要广泛而且多样化。它与多种金属有机物形成的金属锂衍生物广泛用于有机合成。

基本信息国标编号： 42021

CAS号：109-72-8

中文名称：正丁基锂

英文名称：butyllithium；n-butyllithium

别 名：丁基锂

熔 点： -95 °C

沸点： 80 °C

溶解性：遇水反应

密 度 ：溶液相对密度(水=1)0.78（环己烷溶液），0.68（己烷溶液）

危险标记：9(自燃物品)

类别遇水自燃物质

爆炸物危险特性 与苯乙烯聚合可能爆炸

可燃性危险特性 浓度大于20%者在空气中自燃; 与水, 二氧化碳接触自燃; 遇热, 明火易燃

储运特性 库房通风低温干燥; 防水, 防二氧化碳

灭火剂 干粉1

安全信息危险品标志 F,C,N

危险类别码 14/15-17-34-48/20-51/53-62-65-67-63-35-11-15-50/53-66

安全说明 6-9-16-26-36/37/39-45-61-62-6A-46-43B-43-60-33-29-5

危险品运输编号 UN 3399 4.3/PG 1

WGK Germany 3

F 3-10

HazardClass 4.3

PackingGroup I1

外观性状纯品为白色粉末，有极强的还原性，遇水、氧化剂均极易发热燃烧。商品为溶于己烷、环己烷、苯等饱和烃的溶液，多为淡棕色液体

计算化学数据疏水参数计算参考值（XlogP）:无

氢键供体数量:0

氢键受体数量:1

可旋转化学键数量:1

互变异构体数量:无

拓扑分子极性表面积0

重原子数量:5

表面电荷:0

复杂度:7.6

同位素原子数量:0

确定原子立构中心数量:0

不确定原子立构中心数量:0

确定化学键立构中心数量:0

不确定化学键立构中心数量:0

共价键单元数量:22

性质与稳定性正丁基锂溶液暴露于空气或湿气时易起火。对正丁基锂的操作应在与水蒸气和O2隔离后进行，并穿戴好护目镜、防腐手套等安全装备。一旦着火，应用干粉灭火器扑灭，千万不可使用含水或氯代烷烃的灭火器。正丁基锂参与的反应应在隔绝空气和湿气的氮气或氩气保护下，使用时一定要小心谨慎。

稳定性： 稳定

禁配物： 酸类、醇类、水、空气、卤素类和胺类

避免接触的条件： 潮湿空气

聚合危害： 不聚合

分解产物： 氧化锂2

贮存方法储存注意事项 储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内，远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。包装必须密封，切勿受潮。应与酸类、醇类等分开存放，切忌混储。不宜大量储存或久存。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。2

主要用途用作聚合催化剂、烃化剂.用于引发共轭二烯烃进行阴离子聚合。通过活性聚合途径，可以合成指定结构的线型、星型、嵌段接枝、遥爪型等聚合物，也可用来制备低顺式聚丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、溶液丁苯橡胶、热塑性橡胶、液体橡胶、热固性树脂、涂料等。

alkyl lithium reagent

甲基锂和甲基亚铜在醚类溶液中组成二甲基铜锂(CH3)2CuLi，是一个极其重要的甲基化试剂，它对不饱和的或芳香族的卤素化合物都能进行甲基置换卤素的反应。锂与三甲基氯硅烷反应生成的(CH3)3SiLi是重要的硅化试剂，对保护烯醇或羟基有多种用途。

正丁基锂可从氯丁烷与金属锂在戊烷或其他液体烷烃中反应制得。甲基锂、苯基锂等可从相应的卤代烃来制备，现做现用，其活性同格利雅试剂相似。甲基锂在溶液中为四聚体，常需要加N，N，N′,N′-四甲基乙二胺来解聚活化。

丁基锂滴定与标定方法丁基锂在用前必须标定，双滴定法比较繁琐，一般不用，可用单滴定法滴定。具体方法如下：

1）滴定试剂：1mol/L 的仲丁醇/二甲苯溶液（仲丁醇和二甲苯均须用活化过的5A分子筛干燥）

2）指示剂：2,2'-联二吡啶

3）溶剂：二甲苯（须用活化过的5A分子筛干燥）

4）操作方法：在氩气保护下，往带一个翻口塞的100ml的三口瓶中加入磁子，20ml二甲苯，很少量指示剂，然后用一个带精确刻度2ml注射器准确量取2ml丁基锂快速转移到瓶中（注射器中的空气需要用氩气置换，且抽取丁基锂时需排除针筒中的氩气，并在丁基锂溶液中来回抽排几次，以免针筒中微量的水和空气影响滴定的准确度），体系变为紫红色，然后将同一个针筒（用同一个针筒的目的是为了减小滴定误差）洗干净，吹干，用滴定剂洗涤两至三次，准确量取滴定剂滴定之体系突变为黄色，此为滴定终点。

5）重复滴定一次，两次误差在2%以内，则可认为结果准确。

6）滴定结果：滴定剂量(ml)/2即为丁基锂的摩尔浓度 注意事项：

1）正丁基锂遇空气极易自燃，量取时，针头尖端在空气中会冒火星。

2）整个过程中须用氩气保护，特别需要注意安全。

3）丁基锂着火时，须用沙土灭火。平时须在伸手可及的地方备有灭火的沙土。

4）制备和使用丁基锂时，最好不要一个人单独操作，以免有意外情况时，一个人无法处理。1

合成方法乙醚溶液的制法

在无水无氧氮气保护下，在装有搅拌器、低温温度计、导气管、干燥管和滴液漏斗的500毫升干燥的三颈烧瓶中，加入200毫升无水乙醚和剪碎的8.6克(1.25摩尔)锂丝，在搅拌下滴加30滴由68.5克(0.50摩尔)正溴丁烷和100毫升无水乙醚配成的溶液。在干冰-丙酮浴中冷却到-10℃，见溶液变浑浊且锂丝上呈现金属光泽的亮斑时，表示反应开始。将余下的正溴丁烷溶液在30分钟内加完。后慢慢温热至0-10℃，并继续搅拌1-2小时。在氮气保护下通过塞有玻璃丝的玻璃管过滤，将正丁基锂的乙醚溶液转移到事先冲氮的容器中贮存,产率80-90%。

正已烷溶液的制法
氮气保护下在装有滴液漏斗，温度计和冷凝管的三口烧瓶中加入120毫升正己烷溶液，4.8克(0.7摩尔)锂丝，滴加29.6克(0.32mmol)氯代正丁烷，缓慢升温，保持平稳沸腾，约需1小时滴加完毕，继续回流反应1.5小时，冷却，静置过夜，氮气保护下过滤，滤液冲氮保存。3

分析方法检测原理将5ml正丁基锂样品两种碱性组分-----正丁基锂和其碱性物质水解后,用盐酸标准滴定至终点,测出其总碱含量.

在同一样品中再取5ml正丁基锂加入在一个装有无氧无水溶剂的密闭容器与氯苄反应,使其中的正丁基锂生成中性的氯化锂,然后加入蒸馏水,使其它碱性物质水解,用盐酸标准滴定至终点,测出其碱性杂质含量.

以总碱含量与碱性杂质含量之差作为正丁基锂的摩尔浓度.

试剂

1）经三氧化二磷或分子筛除水过的氯苄,用金属钠除水过的乙醚溶液；

2）盐酸标准溶液(1mol/L)；

3）酚酞指示剂(取0.1g酚酞溶于100ml已除水的乙醇中)

器材

1）250ml已干燥的具塞锥形瓶2个；

2）已干燥的移液管5ml2支；10ml移液管2支；

3）常用酸式滴定管,铁架台

具体操作步骤测总碱含量

取一只250ml的锥形瓶和5ml移液管都先干燥和用氩气置换空气,用洗瓶向锥形瓶内注入80ml蒸馏水,小心吸取5ml正丁基锂,移入锥形瓶内,并不停摇动锥形瓶数分钟,直到样品全部水解完毕,用洗瓶冲洗锥形瓶壁,然后继续加蒸馏水至100ml,加入2~3滴要酚酞指示剂显粉红色,然后用盐酸滴定淡粉色为终点，记下体积V1。

碱性杂质含量

取一只250ml无水干燥的具塞锥形瓶，用氩气置换空气，分别用两支10ml干燥并用氩气置换空气的移液管，加入10ml乙醚溶液和10ml氯苄溶液（保证过量氯苄与正丁基锂完全反应生成中性氯化锂）混合均匀,在氩气保护的情况下小心吸取5ml正丁基锂,移入锥形瓶内,在氩气的保护下,不停摇动锥形瓶数分钟,直到样品与氯苄乙醚混合液反应完毕。溶液呈乳白色,再用洗瓶冲洗锥形瓶壁加蒸馏水至100ml,加入2～3滴酚酞指示剂显粉红色,然后用盐酸滴定至淡粉色为终点，记下体积V2。

注：丁基锂与氯苄的反应非常剧烈，一定要缓慢滴加，并不断的摇动，佩戴好劳保护具。而丁基锂与水的反应相对温和的多。正丁基锂活性比一般锂试剂活性低,与氯苄反应生成中性氯化锂时,要尽可能在无水无氧条件下反应时间长些,必要的话可以用红外灯照射加热反应，以保证样品与氯苄充分反应完毕),

(V2-V1)M(HCl)

M(BuLi)=----------------------------- （mol/L）

V(BuLi)4

运输包装产品用特制不锈钢容器密闭贮存(贮存温度﹤20℃)5

环境影响健康危害侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：吸入、口服或经皮肤吸收对身体有害。对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有强烈刺激作用。可引起化学灼伤。吸入后，可因喉及支气管的痉挛、炎症、水肿，化学性肺炎或肺水肿而致死。中毒表现有烧灼感、咳嗽、喘息、喉炎、气短、头痛、恶心和呕吐，可引起神经系统的紊乱。

毒理学资料及环境行为危险特性：化学反应活性很高，与空气接触会着火。与水、酸类、卤素类、醇类和胺类接触，会发生剧烈反应。

燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳、氧化锂。

实验室监测方法气相色谱法测定丁基锂——(Buckley,David A；augostini, Peter P.)，《Br.Polym.J.》,1980，12，No4，185(英文)。《分析化学文摘》，1982.9

处置方法泄漏应急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，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。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。

防护措施呼吸系统防护：可能接触毒物时,建议佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。

眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。

身体防护：穿胶布防毒衣。

手防护：戴橡胶手套。

其它：工作现场严禁吸烟。工作毕，淋浴更衣。

急救措施皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

灭火方法：消防人员必须穿戴全身防火防毒服。灭火剂：干粉、砂土。禁止使用水、泡沫或卤化物灭火剂。

安全术语S16Keep away from sources of ignition.
远离火源。

S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

S36/37/39Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。

S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the label whenever possible.)
若发生事故或感不适，立即就医(可能的话，出示其标签)。

S46If swallowed, seek medical advice immediately and show this container or label.
若不慎吞食，立即求医并出示其容器或标签。

S62If swallowed, do not induce vomitting; seek medical advice immediately and show this container or label.
若吞食，切勿催吐；立即求医，并出示其容器或标签。6

风险术语R11Highly flammable.
高度易燃。

R17Spontaneously flammable in air.
在空气中可自燃。

R35Causes severe burns.
引起严重灼伤。

R63Possible risk of harm to the unborn child.
可能有对胎儿造成伤害的危险。

R65Harmful: may cause lung damage if swallowed.
吞食可能造成肺部损伤。

R67Vapours may cause drowsiness and dizziness.
蒸汽可能引起困倦和眩晕。6

本词条内容贡献者为:

孙双月 - 副教授 - 燕京理工学院