甲醇与乙醇在体内的代谢特点

甲醇与乙醇在体内的代谢特点

甲醇（Methanol,Methyl alcohol）又名木醇,木酒精,甲基氢氧化物,是一种最简单的饱和醇.化学分子式为CH3OH,结构式如下：

H

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H—C—O—H

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H

分子结构：C原子以sp3杂化轨道成键,0原子以sp3杂化轨道成键.分子为极性分子.

CAS 登录号：67-56-1

EINECS 登录号：200-659-6

物理化学属性

甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味.分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度 1.11,蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸下限 36.5 % ,能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧.燃烧反应式为：

CH3OH + O2 → CO2 + H2O

用途

甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料.主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一.甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧.

制法

甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收.合成的化学反应式为：

H2 + CO → CH3OH

合成甲醇可以固体（如煤、焦炭）液体（如原油、重油、轻油）或气体（如天然气及其他可燃性气体）为原料,经造气净化（脱硫）变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气（一氧化碳和氢）.在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件.单产甲醇（分高压法低压和中压法）,或与合成氨联产甲醇（联醇法）.将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇.高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代.

安全机理

甲醇被大众所熟知,是因为其毒性.工业酒精中大约含有4%的甲醇,被不法分子当作食用酒精制作假酒,而被人饮用后,就会产生甲醇中毒.甲醇的致命剂量大约是70毫升.

甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力.急性中毒症状有：头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡.慢性中毒反应为：眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、现力减退、消化障碍.甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡.致死量为30毫升以上,甲醇在体内不易排出,会发生蓄积,在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性.在甲醇生产工厂,我国有关部门规定,空气中允许甲醇浓度为5mg/m3,在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具,废水要处理后才能排放,允许含量小于200mg／L

甲醇的中毒机理是,甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸（俗称蚁酸）,然后对人体产生伤害.常见的症状是,先是产生喝醉的感觉,数小时后头痛,恶心,呕吐,以及视线模糊.严重者会失明,乃至丧命.失明的原因是,甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位,破坏视觉神经细胞.脑神经也会受到破坏,产生永久性损害.甲酸进入血液后,会使组织酸性越来越强,损害肾脏导致肾衰竭.

甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法.其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒.甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力.因此,甲醇中毒者,可以通过饮用烈性酒（酒精度通常在60度以上）的方式来缓解甲醇代谢,进而使之排出体外.而甲醇已经代谢产生的甲酸,可以通过服用小苏打（碳酸氢钠）的方式来中和.

甲醇的主要用途

1、甲醇氧化制甲醛

甲醇在高温、催化剂存在下直接氧化制甲醛。目前，国内外40～50%的甲醇用于制甲醛，进而合成树脂、塑料及其他化工原料。

2、甲醇氨化制甲胺

将甲醇与氨按一定比例混合，在370～420℃、5.0～20.0MPa压力下，以活性氧化铝为催化剂进行合成，制得一、二、三甲胺的混合物，再经精馏可得一、二或三甲胺产品。

一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。

3、甲醇羰基化制醋酸

由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸被认为是七十年代化学工业的重大突破。自1971年建成第一座年产13.6万吨的醋酸装置以来，世界已建成十几套大型甲醇低压羰基合成醋酸装置，年生产能力达200万吨，占世界总醋酸生产能力的50%以上。

4、甲醇酯化可生产各种酯类化合物，如甲酸甲酯、硫酸二甲酯、硝酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等酯类化合物。

5、甲醇与氯气、氢气混合催化反应生成一、二、三氯甲烷和四氯化碳。

6、甲醇制二甲醚

甲醇在催化剂存在下，脱水可制得二甲醚（DME），二甲醚是甲醇新一代衍生产品，它是液化石油气（LPG）和柴油的理想替代燃料。

7、甲醇脱氢制甲酸甲酯

甲酸甲酯是有机合成原料，可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等化工产品。

8、甲醇制甲基叔丁基醚(MTBE)

MTBE具有较好的调和特性，从环保和发动机操作两方面考虑均被认为是汽油最好的改良剂，MTBE工业因此得以高速发展，MTBE被列入世界上50种基本化工产品之一，每吨MTBE约需消耗0.4吨甲醇，因此可望成为今后甲醇大吨位的一级下游产品。

9、甲醇制烯烃

中国石油系烯烃的供需矛盾将会长期存在，每年的缺口量都会大幅增加，由此为煤经甲醇制取烯烃带来巨大机遇。甲醇制烯烃技术上已经成熟，正处在工业化应用阶段，大型工业化装置即将问世。由于我国煤炭资源较丰富，所以甲醇制烯烃将是一条崭新的非石油路线生产烯烃的方法，有着广阔的发展前景，将会对我国石油化工原料结构的改变产生重大影响。

10、甲醇用作燃料

甲醇掺烧汽油，在北美和西欧已合法化，在我国也得以开发。目前，颁布实施的省级地方标准有：山西M5和M15汽油（15%甲醇）、陕西M15和M25、黑龙江M15和四川M85等。根据我国替代能源政策，已决定开放甲醇燃料（M100）的市场准入。

11、其他

甲醇微生物发酵制造甲醇蛋白在国外已进入规模工业化生产阶段。此外，甲醇还可用于制防腐剂、除锈剂等。

乙醇俗称酒精，它有如下用途：

1、做燃料，乙醇可以调入汽油，作为车用燃料----乙醇汽油。它可以改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放；

2、饮料 ，酒是多种化学成份的混合物，酒精（乙醇）是其主要成份，啤酒中乙醇含量为3－5％，葡萄酒含乙醇6%～20%，黄酒含乙醇8%～15%，一些烈性白酒中含乙醇50－70％(均为体积分数)； 3、食品工业中的香精，增加香味；

4、有机化工原料，乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料；

5、做有机溶剂，乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分，例如藿香正气水 感冒止咳糖浆、养阴清肺糖浆、人参蜂王浆等；

6、做消毒剂（医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等）。 不同浓度酒精的作用

ⅰ 99.5%的酒精称为无水酒精。生物学中的用途：叶绿体中的色素能在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，所以用无水乙醇可以提取叶绿体中的色素。 ⅱ 95%的酒精用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用，而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。

ⅲ 70%～75%的酒精用于消毒。这是因为，过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜，阻止其进入细菌体内，难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低，虽可进入细菌，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。

ⅳ 40%～50%的酒精可预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮，如按摩时将少许40%～50%的酒精倒入手中，均匀地按摩患者受压部位，就能达到促进局部血液循环，防止褥疮形成的目的。

ⅴ 25%～50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身，达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤，能使患者的皮肤血管扩张，增加皮肤的散热能力，酒精蒸发，吸热，使病人体表面温度降低，症状缓解。但酒精浓度不可过高，否则可能会刺激皮肤，并吸收表皮大量的水分。

总之，酒精在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。

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