乙酸酐
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乙酸酐 | |||
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IUPAC名 acetic anhydride | |||
别名 | 醋酸酐,乙酐,醋酐,無水醋酸 | ||
识别 | |||
CAS号 | 108-24-7 | ||
PubChem | 7918 | ||
ChemSpider | 7630 | ||
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYAH | ||
EINECS | 203-564-8 | ||
ChEBI | 36610 | ||
RTECS | AK1925000 | ||
性质 | |||
化学式 | C4H6O3 | ||
摩尔质量 | 102.09 g·mol⁻¹ | ||
外观 | 无色澄清液体 | ||
密度 | 1.08 g/cm3 (液態) | ||
熔点 | −73.1 °C | ||
沸点 | 139.8 °C | ||
溶解性(水) | 反应 | ||
危险性 | |||
欧盟危险性符号 | |||
警示术语 | R:R10, R20/22, R34 | ||
安全术语 | S:S1/2, S26, S36/37/39, S45 | ||
闪点 | 54 °C | ||
相关物质 | |||
相关酸酐 | 丙酸酐 | ||
相关化学品 | 乙酸 乙酰氯 | ||
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
乙酸酐是由乙酸衍生出来的酸酐,分子式为(CH3CO)2O,常缩写为Ac2O。在有机合成中常用它作乙酰化试剂或失水剂。在室温下乙酸酐为无色液体,与空气中的水分反应,从而散发出乙酸的强烈味道。
生产
乙酸酐可由乙酸甲酯的孟山都法羰基化制得,常以铑和锂的碘化物作催化剂:[1]
该反应中,乙酸甲酯先被转化为碘甲烷和一个乙酸盐。然后碘甲烷的羰基化得到乙酰碘,和乙酸盐或乙酸反应生成产物。由于乙酸酐在水中不稳定,该反应需在无水环境中进行。相比之下,孟山都乙酸合成法虽然也涉及含铑催化剂催化羰基化碘甲烷,但起码有部分反应是在水溶液中的。
1922年,随着由乙酸酐合成的醋酸纤维需求量大大增加,瓦克(Wacker Chemie)发明了一种新的制取乙酸酐的方法,即以乙烯酮和乙酸反应来制取。该反应中的乙烯酮可由乙酸高温失水获得。
乙酸酐价格很便宜,在实验室中通常不需制取,直接购买使用。
用途
Ac2O主要用来乙酰化纤维素制取醋酸纤维,应用在胶片和其他领域中。
一般醇类和胺类可被乙酰化。[2] 例如乙酸酐与乙醇的反应为:
- (CH3CO)2O + CH3CH2OH → CH3CO2CH2CH3 + CH3CO2H
通常以碱,如吡啶作为催化剂。具有路易斯酸性的钪盐也可作为催化剂。[3]
阿司匹林(乙酰水杨酸),是用乙酸酐对水杨酸乙酰化来制取的。乙酸酐与吗啡反应可用于合成海洛因,因此它被美国缉毒局列为第二类易制毒化学品,《中华人民共和国刑法》第350条也将其列为违禁。
水解
乙酸酐在水中的溶解度大约是2.6%(以质量)。[4]但是和其他酸酐一样,其水溶液不稳定,容易发生水解反应生成乙酸:[5]
安全
乙酸酐具有刺激性而且可燃。由于它可与水反应,灭火时常选用二氧化碳或醇泡沫。[6]乙酸酐蒸汽对人有害。[7]
参考资料
- ^ Zoeller, J. R.; Agreda, V. H.; Cook, S. L.; Lafferty, N. L.; Polichnowski, S. W.; Pond, D. M. "Eastman Chemical Company Acetic Anhydride Process" Catalysis Today (1992), volume 13, pp.73-91. doi:10.1016/0920-5861(92)80188-S
- ^ Science is Fun…. Chemical of the Week. [2006-03-25]. (原始内容存档于2006-03-03).
- ^ Macor, J.; Sampognaro, A. J.; Verhoest, P. R.; Mack, R. A. "(R)-(+)-2-Hydroxy-1,2,2-Triphenylethyl Acetate" Organic Syntheses, Collected Volume 10, p.464 (2004). 存档副本 (PDF). [2008-04-23]. (原始内容 (PDF)存档于2008-09-10).
- ^ British Petroleum (PDF). Acetic Anhydride: Frequently Asked Questions (PDF). [2006-05-03]. (原始内容 (PDF)存档于2007-10-11).
- ^ Celanese (PDF). Acetic Anhydride: Material Safety Data Sheet (PDF). [2006-05-03]. (原始内容 (PDF)存档于2007-09-27).
- ^ Data Sheets. International Occupational Safety and Health Information Centre. [2006-04-13]. (原始内容存档于2006-09-04).
- ^ NIOSH. Pocket Guide to Chemical Hazards. [2006-04-13]. (原始内容存档于2006-04-22).