<p><b>甲基三級丁基醚</b>（英語：<b>methyl <i>tert</i>-butyl ether</b>，縮寫為<b>MTBE</b>），是一種無色透明、粘度低的可揮發性液體，有特殊氣味，含氧量為18.2%的醚。它的蒸汽比空氣重，可沿地面擴散，與強氧化劑共存時可燃燒。
</p><p>甲基三級丁基醚的主要用途是有機溶劑，也可以作為汽油添加劑，使其更抗爆。</p>


<h2><span id=".E6.AF.92.E6.80.A7"></span><span id="毒性">毒性</span></h2>
<p>MTBE有一定的毒性。20世紀80年代末開始研究其毒性。研究發現，它易於與水融合，可滲入土壤，破壞地下水質，認為它是可能的污染物。</p><p>MTBE主要經呼吸道吸收，也可以經皮膚和消化道吸收，動物在高濃度MTBE中可致癌。對小鼠的麻醉濃度為1.0mM，致死濃度為1.6mM。對人體的影響主要表現在刺激上呼吸道、眼睛黏膜，長期接觸可使皮膚乾燥。</p><p>美國EPA推薦飲用水中MTBE的質量濃度為5.2~10.3μg/L。
</p>
<h2><span id=".E5.90.88.E6.88.90"></span><span id="合成">合成</span></h2>
<p>MTBE一般是以甲醇和異丁烯為原料，藉助酸性催化劑合成，其中催化劑在工業上用得最多的是樹脂催化劑。其中異丁烯的來源不同而形成不同合成路線。</p><p>異丁烯來源：
</p>
<ul><li>裂解制乙烯副產的C4餾分</li>
<li>煉油廠催化裂化裝置副產的C4餾分</li>
<li>以正丁烷為原料經異構化和脫氫製得</li></ul><p>合成MTBE的催化劑：
</p>
<ul><li>氫氟酸</li>
<li>硫酸</li>
<li>苯乙烯系陽離子交換樹脂</li>
<li>固體酸</li>
<li>分子篩
<ul><li>ZSM-5</li>
<li>Zsm-11</li>
<li>Y分子篩</li>
<li>絲光沸石</li></ul></li>
<li>雜多酸</li></ul><h3><span id=".E5.8F.8D.E5.BA.94.E6.96.B9.E7.A8.8B.E5.BC.8F"></span><span id="反应方程式">反應方程式</span></h3>
<p>MTBE的反應是選擇性加成反應，烯烴中的三級碳原子在酸性催化劑的存在下形成正碳離子，再與醇結合形成醚。反應是可逆放熱反應。
</p><p>主反應：
</p>
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</p>
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  </semantics></math></span></span></dd></dl><h3><span id=".E5.90.88.E6.88.90.E5.B7.A5.E8.89.BA"></span><span id="合成工艺">合成工藝</span></h3>
<ul><li>固定床</li>
<li>膨脹床</li>
<li>催化蒸餾</li>
<li>混相床</li>
<li>異丁烯二聚聯產MTBE</li></ul><h2><span id=".E7.89.A9.E7.90.86.E6.80.A7.E8.B4.A8"></span><span id="物理性质">物理性質</span></h2>
<ul><li>20℃密度：740.6kg·m⁻³</li>
<li>臨界溫度：223.9℃</li>
<li>比熱容：2.135℃</li>
<li>蒸發熱：30.10J·g⁻¹·K⁻¹</li>
<li>燃燒熱：38.21kJ·g⁻¹</li>
<li>雷德蒸汽壓：0.55bar</li>
<li>臨界壓力（KPC）：223.9</li>
<li>折光指數（20℃）：1.3689</li>
<li>著火點：480℃</li>
<li>空氣中爆炸極限（體積百分比）：上限1.65；下限8.4</li>
<li>研究法辛烷值：117</li>
<li>馬達法辛烷值：101</li>
<li>水的MTBE溶度（20℃，g/100g）：1.5</li>
<li>MTBE的水溶度（20℃，g/100g）：4.3</li></ul><h2><span id=".E7.94.A8.E9.80.94"></span><span id="用途">用途</span></h2>
<h3><span id=".E6.B1.BD.E6.B2.B9.E6.B7.BB.E5.8A.A0.E5.89.82"></span><span id="汽油添加剂">汽油添加劑</span></h3>
<p>20世紀70年代開始注意到MTBE可提高汽油的辛烷值，而且化學性質穩定。添加MTBE的汽油還能改善汽車的行車性能，降低排氣中一氧化碳含量。而且燃燒效率高，可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基鉛作為抗爆劑，生產無鉛汽油。現在約有95%的MTBE用作辛烷值提高劑和汽油中含氧劑。
</p><p>MTBE也是製取聚合級異丁烯的重要原料。還用於生產甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。
</p><p>1973年義大利開發了世界上第一套MTBE工業裝置。1990年美國制定的空氣清潔法修正案（CAA-1990）要求新配方汽油添加含氧化合物（如MTBE），以減少汽車污染。中國從二十世紀70年代末和80年代初開始研究MTBE技術。1983年齊魯石化公司橡膠廠建成了中國第一套MTBE工業試驗裝置，1986年吉化公司建成了中國第一套萬噸級MTBE工業裝置。1999年，中國啟動了「全國空氣淨化工程——清潔汽車行動」，開始鼓勵使用含有MTBE的汽油。
</p><p>由於發現了MTBE對人體的影響，1996年美國Santa Monica市部分地區由於飲用水中MTBE含量抬高，使得這些地區50%的供水系統關閉，這是首次引起公眾關注的MTBE污染事件。1999年，美國加利福尼亞州空氣資源委員會規定從2002年12月31日起，禁止加州新配方汽油中使用MTBE。現已推遲一年到2003年12月31日。紐約州也簽署法案，規定從2004年1月起禁止使用MTBE，2010年全面禁用MTBE。</p><p>禁用MTBE後，許多廠家開始研究乙醇汽油、烷基化油、改產異辛烷、聚異丁烯添加劑等替代產品。
</p><p>但是迄今為止，歐洲和亞洲尚無禁用MTBE的意向，在一定時期內，MTBE仍將繼續成為清潔汽油的主要組分。
</p>
<h3><span id=".E6.9C.89.E6.9C.BA.E6.BA.B6.E5.89.82"></span><span id="有机溶剂">有機溶劑</span></h3>
<p>三級丁基能防止生成易爆的過氧化醚，MTBE在工業用作二乙醚的安全替代品；在實驗室也用作有機溶劑。MTBE是弱路易斯鹼，無法用於製備格氏試劑；而且在強酸中不穩定；MTBE會與溴劇烈反應。</p><p>MTBE能與水（52.6℃；96.5% MTBE）和甲醇（51.3℃；68.6% MTBE）共沸。
</p>
<h2><span id=".E7.9B.B8.E5.85.B3.E9.93.BE.E6.8E.A5"></span><span id="相关链接">相關連結</span></h2>
<ul><li>錢伯章：汽油禁用MTBE的預測分析</li>
<li>化工產品最新實用資料：MTBE （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）</li>
<li>美國MTBE生產廠家產能情況 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）</li>
<li>http://www.guidechem.com/dictionary/1634-04-4.html （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）</li></ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E6.96.87.E7.8C.AE"></span><span id="参考文献">參考文獻</span></h2>
**甲基三級丁基醚**（英語：**methyl _tert_-butyl ether**，縮寫為 **MTBE**），是一種無色透明、粘度低的可揮發性液體，有特殊氣味，含氧量為 18.2% 的醚。它的蒸汽比空氣重，可沿地面擴散，與強氧化劑共存時可燃燒。

甲基三級丁基醚的主要用途是有機溶劑，也可以作為汽油添加劑，使其更抗爆。

## 毒性

MTBE 有一定的毒性。20 世紀 80 年代末開始研究其毒性。研究發現，它易於與水融合，可滲入土壤，破壞地下水質，認為它是可能的污染物。

MTBE 主要經呼吸道吸收，也可以經皮膚和消化道吸收，動物在高濃度 MTBE 中可致癌。對小鼠的麻醉濃度為 1.0mM，致死濃度為 1.6mM。對人體的影響主要表現在刺激上呼吸道、眼睛黏膜，長期接觸可使皮膚乾燥。

美國 EPA 推薦飲用水中 MTBE 的質量濃度為 5.2~10.3μg/L。

## 合成

MTBE 一般是以甲醇和異丁烯為原料，藉助酸性催化劑合成，其中催化劑在工業上用得最多的是樹脂催化劑。其中異丁烯的來源不同而形成不同合成路線。

異丁烯來源：

* 裂解制乙烯副產的 C4 餾分
* 煉油廠催化裂化裝置副產的 C4 餾分
* 以正丁烷為原料經異構化和脫氫製得

合成 MTBE 的催化劑：

* 氫氟酸
* 硫酸
* 苯乙烯系陽離子交換樹脂
* 固體酸
* 分子篩
  * ZSM-5
  * Zsm-11
  * Y 分子篩
  * 絲光沸石
* 雜多酸

### 反應方程式

MTBE 的反應是選擇性加成反應，烯烴中的三級碳原子在酸性催化劑的存在下形成正碳離子，再與醇結合形成醚。反應是可逆放熱反應。

主反應：

　
: CH₃OH＋(CH₃)₂＝CH₂　 ${\overset {H^{+}}{\rightarrow }}$ 　CH₃OC(CH₃)₃

副反應：

　
: $2(CH_{3})_{2}C$ = $CH_{2}\ \rightarrow \ (CH_{3})_{3}CCH_{2}C(CH_{3})$ = $CH_{2}$

　
: $(CH_{3})_{2}C$ = $CH_{2}\ \rightarrow \ (CH_{3})_{3}COH$

　
: $2CH_{3}OH\ \rightarrow \ (CH_{3})_{2}O+H_{2}O$

### 合成工藝

* 固定床
* 膨脹床
* 催化蒸餾
* 混相床
* 異丁烯二聚聯產 MTBE

## 物理性質

* 20℃密度：740.6kg・m⁻³
* 臨界溫度：223.9℃
* 比熱容：2.135℃
* 蒸發熱：30.10J・g⁻¹・K⁻¹
* 燃燒熱：38.21kJ・g⁻¹
* 雷德蒸汽壓：0.55bar
* 臨界壓力（KPC）：223.9
* 折光指數（20℃）：1.3689
* 著火點：480℃
* 空氣中爆炸極限（體積百分比）：上限 1.65；下限 8.4
* 研究法辛烷值：117
* 馬達法辛烷值：101
* 水的 MTBE 溶度（20℃，g/100g）：1.5
* MTBE 的水溶度（20℃，g/100g）：4.3

## 用途

### 汽油添加劑

20 世紀 70 年代開始注意到 MTBE 可提高汽油的辛烷值，而且化學性質穩定。添加 MTBE 的汽油還能改善汽車的行車性能，降低排氣中一氧化碳含量。而且燃燒效率高，可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基鉛作為抗爆劑，生產無鉛汽油。現在約有 95% 的 MTBE 用作辛烷值提高劑和汽油中含氧劑。

MTBE 也是製取聚合級異丁烯的重要原料。還用於生產甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。

1973 年義大利開發了世界上第一套 MTBE 工業裝置。1990 年美國制定的空氣清潔法修正案（CAA-1990）要求新配方汽油添加含氧化合物（如 MTBE），以減少汽車污染。中國從二十世紀 70 年代末和 80 年代初開始研究 MTBE 技術。1983 年齊魯石化公司橡膠廠建成了中國第一套 MTBE 工業試驗裝置，1986 年吉化公司建成了中國第一套萬噸級 MTBE 工業裝置。1999 年，中國啟動了「全國空氣淨化工程 —— 清潔汽車行動」，開始鼓勵使用含有 MTBE 的汽油。

由於發現了 MTBE 對人體的影響，1996 年美國 Santa Monica 市部分地區由於飲用水中 MTBE 含量抬高，使得這些地區 50% 的供水系統關閉，這是首次引起公眾關注的 MTBE 污染事件。1999 年，美國加利福尼亞州空氣資源委員會規定從 2002 年 12 月 31 日起，禁止加州新配方汽油中使用 MTBE。現已推遲一年到 2003 年 12 月 31 日。紐約州也簽署法案，規定從 2004 年 1 月起禁止使用 MTBE，2010 年全面禁用 MTBE。

禁用 MTBE 後，許多廠家開始研究乙醇汽油、烷基化油、改產異辛烷、聚異丁烯添加劑等替代產品。

但是迄今為止，歐洲和亞洲尚無禁用 MTBE 的意向，在一定時期內，MTBE 仍將繼續成為清潔汽油的主要組分。

### 有機溶劑

三級丁基能防止生成易爆的過氧化醚，MTBE 在工業用作二乙醚的安全替代品；在實驗室也用作有機溶劑。MTBE 是弱路易斯鹼，無法用於製備格氏試劑；而且在強酸中不穩定；MTBE 會與溴劇烈反應。

MTBE 能與水（52.6℃；96.5% MTBE）和甲醇（51.3℃；68.6% MTBE）共沸。

## 相關連結

* 錢伯章：汽油禁用 MTBE 的預測分析
* 化工產品最新實用資料：MTBE （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 美國 MTBE 生產廠家產能情況 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* http://www.guidechem.com/dictionary/1634-04-4.html （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 參考文獻
1634-04-4