乙酸酐

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乙酸酐
IUPAC名
acetic anhydride
别名 醋酸酐,乙酐,醋酐,無水醋酸
识别
CAS号 108-24-7
SMILES
InChI
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 反应
危险性
欧盟危险性符号
腐蚀性腐蚀性 C
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,所有数据均出自一般条件(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。它是最简单的有机酸酐之一,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[编辑]

乙酸酐可由乙酸甲酯孟山都法羰基化制得,常以碘化物作催化剂:[1]

\mathrm{CH}_3\mathrm{CO}_2\mathrm{CH}_3 + \mathrm{CO} \rightarrow \left( \mathrm{CH}_3\mathrm{CO}\right)_2\mathrm{O}

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[编辑]

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。

一般类和类可被乙酰化。[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,因此它被美国司法部缉毒署列为第二类易制毒化学品,[4]在中國大陆则被列为第二类易制毒化学品,购买需持有公安部门的证明。

水解[编辑]

乙酸酐在水中的溶解度大约是2.6%(以质量)。[5]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:[6]

\left( \mathrm{CH}_3\mathrm{CO}\right)_2\mathrm{O} + \mathrm{H}_2\mathrm{O} \rightarrow 2\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}

安全[编辑]

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。[7]乙酸酐蒸汽对人有害。[8]

参考资料[编辑]

  1. ^ 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
  2. ^ Science is Fun…. Chemical of the Week. [2006-03-25]. 
  3. ^ 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). http://www.orgsyn.org/orgsyn/pdfs/V77P0045.pdf
  4. ^ ChemGuide. Acid Anhydrides. [2006-03-25]. 
  5. ^ British Petroleum. Acetic Anhydride: Frequently Asked Questions (PDF). [2006-05-03]. 
  6. ^ Celanese. Acetic Anhydride: Material Safety Data Sheet (PDF). [2006-05-03]. 
  7. ^ Data Sheets. International Occupational Safety and Health Information Centre. [2006-04-13]. 
  8. ^ NIOSH. Pocket Guide to Chemical Hazards. [2006-04-13]. 

参见[编辑]