乙酸銅

維基百科,自由的百科全書
前往: 導覽搜尋
乙酸銅
IUPAC名
Copper(II) acetate
別名 乙酸銅(II)
識別
CAS號 142-71-2 (無水)
6046-93-1 (一水)
性質
化學式 Cu2(CH3COO)4
摩爾質量 182 g·mol⁻¹
外觀 深綠色晶體
密度 1.88
熔點 115 °C (388 K)
沸點 240 °C (513 K)
溶解性(其他溶劑) 冷水中 7.2 g / 100 mL
熱水中 20 g / 100 mL
可溶於醇
微溶於甘油
結構
晶體結構 單斜
危險性
警示術語 R:R22, R36/37/38, R50/53
安全術語 S:S26, S60, S61
MSDS Baker MSDS
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
 
閃點 不可燃
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

乙酸銅乙酸銅(II)),是化學式為Cu2(CH3COO)4化合物,其中CH3COO乙酸根CH3COO。Cu2(CH3COO)4是深綠色晶體,一水合物Cu2(CH3COO)4(H2O)2略帶藍綠色。

乙酸銅在古代被用作殺菌劑和綠色顏料,目前多用作無機合成中銅(II)的來源,也可在有機合成中作為催化劑氧化劑。和所有銅化合物一樣,乙酸銅的焰色反應為藍綠色。

歷史[編輯]

乙酸是食物發酵的副產物,而乙酸銅最早也是在葡萄園中獲得的。當時銅片夾在生產葡萄酒剩餘的葡萄皮和殘渣中,人們發現不久後就有藍色物質在銅片表面生成。刮下少許後發現它可溶於水。該固體被用作顏料。它與三氧化二砷混合後生成醋酸亞砷酸銅,作為殺蟲劑和殺菌劑使用,稱作巴黎綠

化學合成中的應用[編輯]

乙酸銅的主要用途是在有機合成中作為催化劑或氧化劑使用。例如,Cu2(CH3COO)4可以催化兩個末端炔烴偶聯,生成1,3-二炔[1]

\rm Cu_2(CH_3COO)_4+2CH_3-C\! \equiv \!CH \rightarrow 2CuCH_3COO+\,\rm CH_3C\! \equiv \!C\!-\!C\! \equiv \! CH_3\rm \ +2CH_3COOH

反應的中間體包括乙炔亞銅等,再經乙酸銅氧化,得到炔基自由基。此外,用乙酸銅來合成炔胺(含有氨基的末端炔烴)也涉及乙炔亞銅中間產物。

將無水Cu2(CH3COO)4和金屬銅一起加熱會得到無色易揮發的乙酸亞銅[2]

\rm 2Cu+Cu_2(CH_3COO)_4\rightarrow4CuCH_3COO

乙酸銅(II)用水合肼也能還原成乙酸亞銅。

合成[編輯]

乙酸銅在發現後的幾個世紀內都是通過以上方法製取的。但這種方法製得的乙酸銅雜質較多。現在實驗室中的製備方法分為三步,總反應為:

\rm 2CuSO_4\cdot 5H_2O+4NH_3+4CH_3COOH \rightarrow Cu_2(CH_3COO)_4(H_2O)_2\rm \ +2(NH_4)_2SO_4+8H_2O

二水合物會在100°C真空失水:[3]

\rm Cu_2(CH_3COO)_4(H_2O)_2\rightarrow Cu_2(CH_3COO)_4+2H_2O

也可以用碳酸銅乙酸反應製備乙酸銅:

\rm 2CuCO_3+4CH_3COOH \rightarrow Cu_2(CH_3COO)_4(H_2O)_2+2CO_2
乙酸銅的雙核結構

結構[編輯]

Cu2(CH3COO)4(H2O)2,以及類似的Rh(II)、Cr(II)乙酸鹽二聚體都採取「中國燈籠」式的結構。[4][5] 每個銅原子都為四個氧原子所圍繞,乙酸根的每一個氧原子都與一個銅原子鍵連,鍵長1.97Å(197pm)。兩個水分子配體占上下,Cu-O鍵長為2.20Å(220pm)。兩個五配位的銅原子之間的距離為2.65Å(265pm),與金屬銅中Cu—Cu距離(255pm)相近。

兩個銅原子存在很弱的共價作用,導致乙酸銅的磁矩隨著溫度降低而減小,比如一水合乙酸銅室溫下的磁矩為1.40 B.M.,而在90K時僅為0.36 B.M.。由於自旋方向相反抵消,Cu2(CH3COO)4(H2O)2實質上是反磁性的。它對推動現代反鐵磁體耦合理論發展有很重要的貢獻。[6]

參考資料[編輯]

  1. ^ P. Vogel, J. Srogl "Copper(II) Acetate" in "EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis" Copper(II) Acetate, 2005 John Wiley & Sons.
  2. ^ Parish, E. J.; Kizito, S. A. "Copper(I) Acetate" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2001 John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/047084289X.rc193.
  3. ^ S. J. Kirchner, Q. Fernando "Copper(I) Acetate" Inorganic Syntheses, 1980, volume XX, pages 53-55.
  4. ^ van Niekerk, J. N.; Schoening, F. R. L. 「X-Ray Evidence for Metal-to-Metal Bonds in Cupric and Chromous Acetate」 Nature 1953, volume 171, pages 36-37. doi:10.1038/171036a0.
  5. ^ Wells, A.F. (1984). Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press.
  6. ^ R. L. Carlin "Magnetochemistry" Springer: Berlin, 1986

外部連結[編輯]