三過氧化三丙酮

三過氧化三丙酮
Acetone peroxide trimer
	IUPAC名; 3,3-Dimethyl-1,2-dioxacyclopropane; （单体）; 3,3,6,6-Tetramethyl-1,2,4,5-tetraoxacyclohexane; （二聚体）; 3,3,6,6,9,9-Hexamethyl-1,2,4,; 5,7,8-hexaoxacyclononane; （三聚体）; 3,3,6,6,9,9,12,12-Octamethyl-1,2,4,; 5,7,8,10,11-octaoxacyclododecane; （四聚体）
别名	過氧化三環丙酮
识别
CAS号	17088-37-8
PubChem	536100
ChemSpider	3582942
SMILES	CC1(C)OOC(C)(C)OO1（二聚体）; CC1(C)OOC(C)(C)OOC(C)(C)OO1（三聚体）;
InChI	1/C9H18O6/c1-7(2)10-12-8(3,4)14-15-9(5,6)13-11-7/h1-6H3;
InChIKey	ZTLXICJMNFREPA-UHFFFAOYAS
性质
化学式	C6H12O4（二聚体）; C9H18O6（三聚体）
摩尔质量	148.157 g/mol（二聚体）; 222.24 g/mol（三聚体） g·mol⁻¹
外观	白色晶体
熔点	91 °C（364 K）
沸点	97-160 °C（370-433 K）
溶解性（水）	不溶於水
危险性
主要危害	爆炸性
爆炸性
撞击感度	高 / 潮湿时适中
摩擦感度	高 / 潮湿时适中
爆速	6168 m/s（1.272g·cm-3）; 17,384 ft/s; 3.29 英里每秒
相对当量系数	0.83
	若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

三過氧化三丙酮（英語：，简称TATP）是一種有機過氧化物起爆藥及二甲基过氧化酮的閉環三聚體，起爆力介於雷汞與疊氮化鉛之間。嗅若丙酮的白色細膩晶體，不溶於水，但溶於氯仿等有機溶劑。

曾考慮用作雷管裝藥，但因其易於昇華的特性（於室溫放置兩週，質量損失可達66%[1]）兼高機械感度，在商業與軍事上並未得到廣泛應用。

作為一種不含氮元素的爆炸物，TATP可以欺騙過時的安檢措施。TATP被認為曾用作多起黑社會活動及恐怖襲擊的爆炸物，如倫敦地鐵爆炸案[2][3]、2015年11月巴黎襲擊事件[4]和2016年布鲁塞尔连环爆炸案[5][6]由於製作原料極容易得到，即使在對爆炸品作嚴格管制的地方亦能夠合成。TATP感度極高，輕微摩擦、碰撞，都可能引起爆炸，因此在非專業人士及低品質安全管控的情況下合成，非常容易發生意外。[7]

歷史

TATP于1895年由德國化學家Richard Wolfenstein發現[8]，他是第一個用無機酸作催化劑的化學家，也是第一個因用過氧化氫合成炸藥而獲得專利的研究者。

1899年，阿道夫·冯·拜尔與维克多·维立格報導由拜耳－維立格氧化反應製備二聚及多聚過氧化丙酮[9]。20世紀中，基於上述方案，Milas與Golubović對此作了進一步研究[10]。

化學性質

丙酮過氧化物通常代指它的閉環三聚體tri-cyclic acetone peroxide（TCAP，過氧化三環丙酮）。多通過雙氧水與丙酮於酸性條件下的親核加成製備——此時產物以TCAP為主，伴生有AP單體(C₃H₈O₄)、開環(C₆H₁₄O₄)及閉環二聚體(C₆H₁₂O₄)。濾得產物後以冰水洗滌至中性，經丙酮重結晶即得純品。

TATP的合成。

通過改變反應條件和催化劑濃度，主產物亦發生改變[11]——例如以錫鹽為催化劑時，產物將以閉環四聚體為主[12]；在中性條件下，反應以AP為主產物。

四聚過氧化丙酮。

受化學鍵間巨大的角張力影響，AP的單體及二聚體遠不如其三聚體性質穩定。

TATP受強熱即发生爆炸性分解。燃烧时的反应为：

2 C₉H₁₈O₆ + 21 O₂ → 18 H₂O + 18 CO₂

當TATP遭受強烈衝擊時，則發生被稱為熵爆炸（entropic explosion）的劇烈分解，此時反應產物主要為丙酮和氧氣[13]，且僅釋放出極少的熱量[13]：

C₉ H₁₈ O₆ → O₃ + 3C₃ H₆ O_(丙酮)

2 C₉H₁₈O₆ → 3O₂ + 6 C₃H₆O_(丙酮)

约兩克以下的TATP在開放條件下可以燃燒，兩克以上的TATP通常會爆炸，較小質量會在輕微密閉的條件下爆炸。完全乾燥的TATP比新制的，還含有丙酮和水的更容易爆炸。

工業應用

涵括過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酰和TATP在內的有機過氧化物可用作樹脂生產中聚合反應的引發劑——通常將它們以稀溶液的形式加入有機介質中。出於安定性考慮，前二者的應用較TATP更為頻繁。

TATP與過氧化苯甲酰亦用於漂白麵粉並改善其口感[14]。

工業上常通過調升pH值，調整反應體系溫度而減少TATP的產生[15]。在諸如生產苯酚的工藝流程中，作為副產物產生的TATP可能會帶來潛在的安全風險。

事件

2005年7月7日08:50至09:47的伦敦地铁爆炸案中，恐怖分子使用的炸药以三過氧化三丙酮為原料，其原理是它在爆炸时并不会产生任何火焰。因为只需很少的能量就可引发炸药爆炸。且这个过程并非氧化反应而是一个分解过程。在这个过程中，TATP分子释放出丙酮，使联在一起的氧原子散开，形成氧气和臭氧。这个过程释放出的能量足可使另一个分子发生化学反应，维持了反应的连续发生。新增的氧氣和產生的熱力也會令三過氧化三丙酮燃燒，產生更多氣體，这就是TATP会发生爆炸的原因。在不到一秒钟内，仅几百克的TATP就可产生成百上千升气体而引起爆炸，造成52人死亡。

參考文獻

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外部链接

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