乙酰丙酮

乙酰丙酮

有機化合物
乙酰丙酮,常溫下為無色易流動液體,有酯的氣味,冷卻時凝成有光澤的晶體,易燃,低毒。與許多金屬生成能溶于有機溶劑和有揮發性的鹽。它是一個雙齒配體,并且在雜環化合物的合成中有很多用處。
    中文名:乙酰丙酮 外文名: 别名:二乙酰基甲烷,2,4-戊二酮 英文名:2,4-Pentanedione 縮寫:Hacac 化學式:C5H8O2 CAS号:123-54-6 摩爾質量:100.11 外觀:無色易流動液體,有酯的氣味,冷卻時凝成有光澤的晶體。 密度:0.9753 熔點:-23.5℃℃ 沸點:140.5℃℃ 溶解度(水):溶于水 閃點:34℃

簡介

乙酰丙酮其标準命名為2,4-戊二酮,又稱二乙酰基甲烷、戊間二酮,為丙酮的一種衍生物,分子式CH3COCH2COCH3,無色至淺黃色透明液體。通常為烯醇式和酮式兩種互變異構體的混合物,二者處于動态平衡中,烯醇Chemicalbook式異構體在分子内形成氫鍵,混合物中,酮式約占18%,烯醇式占82%。将混合物的石油醚溶液冷卻至-78℃,烯醇式就以固體形式析出,使二者分離;當烯醇式恢複室溫,又自動處于上述平衡狀态。

物理性質

能與乙醇、苯、氯仿、乙醚、丙酮、冰乙酸混溶,1份産品約溶于8份水中。

相對蒸氣密度(空氣=1):3.45

飽和蒸氣壓(kPa):0.93/20℃

燃燒熱(kJ/mol):2574.5

引燃溫度(℃):340

爆炸上限%(V/V):11.4

爆炸下限%(V/V):1.7

無色或微黃易流動的透明液體,有酯的氣味,冷卻時凝成有光澤的晶體。受光作用時,轉化成褐色液體,并且生成樹脂。Melting_point-23℃,Boiling_point140.5℃,139℃(94.5kPa),相對Density0.9753,折射率1.4494,flash_point40.56℃,溶于水,乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、苯、冰醋酸。工業品具有不愉快臭味,易被水分解為乙酸和丙酮。

化學性質

乙酰丙酮為無色或微黃色的可燃性液體。沸點135-137℃,閃點34℃,熔點-23℃。相對密度0.976,折光率n20D1.4512。1g乙酰丙酮可溶于8g水中,并與乙醇、苯、氯仿、乙醚、丙酮和冰乙酸混溶,在堿液中則分解為丙酮和乙酸。遇高熱、明火及強氧化劑易引起燃燒。在水中不穩定,易被水解為乙酸和丙酮。見光變為棕色樹脂狀物。

互變異構

乙酰丙酮通常會是烯醇式和酮式的兩種互變異構體(見互變異構)的混合物,兩者處于動态平衡中,其中烯醇式異構體在分子内形成氫鍵:

将乙酰丙酮的石油醚溶液冷至-78°C,可分離出固體的烯醇式異構體,熔點為-9°C。此異構體于室溫放置,很快又轉變成上述的平衡混合物。

與其他物質的反應

乙酰丙酮與三氯化鐵水溶液作用,顯深紅色;與金屬鈉反應,産生氫氣和乙酰丙酮鈉。

後者與鹵代烴或酰鹵可發生碳或者氧上的取代反應。乙酰丙酮幾乎與所有的金屬氫氧化物、碳酸鹽或乙酸鹽反應,生成金屬絡合物,通式為(C5H7O2)nM,M為金屬,n為金屬離子的價數。此類化合物多數是穩定的固體,如鋁、铍、鉻、钪、钍等金屬衍生物等,可溶于有機溶劑中,在常壓下蒸餾也不分解。

乙酰丙酮在日光照射下與氯反應,隻生成兩個甲基上氫被取代的産物。n

制備方法

其制備方法是由乙酸裂解生成的乙酰酮用丙酮吸收,在硫酸或乙酰磺酰乙酸存在下,于67~71℃使之生成乙酸異丙烯酯,經分離提純後,在500~600℃下經分子重排生成乙酰丙酮,最後分餾提純得成品。

制備乙酰丙酮的較好方法是丙酮在金屬鈉作用下與乙酸乙酯縮合(見縮合反應),或在三氟化硼作用下與乙酸酐縮合。乙酰丙酮是有機合成的原料,其金屬衍生物有些可作為汽油或潤滑油的添加劑和農藥等。

1、乙酰丙酮可由三氟化硼存在下,丙酮被乙酸酐酰化制得。

(CH3CO)2O+CH3C(O)CH3→CH3C(O)CH2C(O)CH3

2、也可由丙酮和乙酸乙酯縮合制得。

NaOEt+EtO2CCH3+CH3C(O)CH3→NaCH3C(O)CHC(O)CH3+2EtOH

NaCH3C(O)CHC(O)CH3+HCl→CH3C(O)CH2C(O)CH3+NaCl

生産方法

乙酰丙酮可采用不同的工藝路線:丙酮與乙烯酮反應或乙酐與丙酮縮合或丙酮與乙酸乙酯縮合。丙酮與乙烯酮的反應的過程,實際上是以丙酮為原料,經乙烯酮、乙酸異丙烯酯,再經轉化而得乙酰丙酮。

普通工藝

工藝過程如下:将含有1/1000二硫化碳的丙酮氣化後引入780-800℃的裂化爐,使之生成乙烯酮(或冰醋酸經氣化磷酸三乙酯催化劑存在下,以氨為穩定劑,經700℃裂化爐裂解為乙烯酮),乙烯酮用丙酮吸收,在硫酸或乙酰磺酰存在下,于61-71℃使之與乙酸反應生成乙酸異丙烯酯,經分餾提純後,乙酸異丙稀酯純度可達93-95%以上。再将乙酸異丙烯酯氣化,引入預熱至560-570℃轉化爐,經分子重排生成乙酰丙酮,經冷凝,分餾提純得成品。每噸産品消耗丙酮約2700kg。丙酮與乙酸乙酯縮合的過程是在金屬鈉存在下進行的。

精制方法

乙酰丙酮的精制方法:将約20ml乙酰丙酮粗品溶于80ml苯中,然後與等體積的蒸餾水振蕩3h。易溶于水的乙酸分配到水相中,而乙酰丙酮則易溶于苯中。苯相中的乙酰丙酮可直接應用,也可将苯蒸餾除。原料消耗定額:丙酮(工業品,含水<0.5%)2553kg/t、發煙硫酸(以H2SO4計)12kg/t、乙酐(95%)19kg/t、二硫化碳(化學純)6kg/t。

用途

除具有醇和酮的典型性質外,還與二氯化鐵顯深紅色,與許多金屬鹽形成螯合物。由乙酐或乙酰氯與丙酮縮合,或由丙酮與乙烯酮反應制得。用做金屬萃取劑分離三、四價離子,油漆及油墨幹燥劑,農藥殺蟲劑、殺菌劑,高聚物的溶劑,測定铊、鐵、氟的試劑及有機合成中間體等。

戊二酮又稱乙酰丙酮,是殺菌劑甲基嘧菌胺、嘧菌胺和除草劑嘧磺隆的中間體。

用作制藥的原料及有機中間體,也可作溶劑。

用作分析試劑及鎢、钼中鋁的萃取劑。

乙酰丙酮是有機合成中間體,與胍生成氨基-4,6-二甲基嘧啶,是重要的制藥原料。可作醋酸纖維素的溶劑,汽油及潤滑劑的添加劑,油漆和清漆的幹燥劑、殺菌劑,殺蟲劑等。乙酰丙酮還可作為石油裂解、加氫反應和羰基化反應的催化劑,氧氣的氧化促進劑等。可用來脫除多孔固體中的金屬氧化物及用于處理聚丙烯觸媒等。在歐美國家50%以上用于牲畜止瀉藥和飼料添加劑。

用于醋酸纖維素的溶劑,其金屬絡合物也作溶劑。汽油、潤滑油的添加劑,塗料和清漆幹燥劑。有機合成中間體。

危害

口服

大鼠,LD50:55,毫克/公斤;口服-小鼠,LD50:951毫克/公斤。

毒性分級

中毒。

刺激數據

皮膚-兔子,488毫克,輕度;眼睛-兔子,20毫克,輕度。

可燃性

遇明火、高溫、氧化劑較易燃;燃燒産生刺激煙霧。

健康危害

吸入、攝入或經皮膚吸收對身體有害。對眼睛和皮膚有刺激作用。中毒表現有頭痛、惡心和嘔吐。

環境危害

對環境有危害,對大氣可造成污染。

燃爆危險

本品易燃,有毒,具刺激性。

危險特性

其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。乙酰丙酮與氧化劑可發生反應。流速過快,容易産生和積聚靜電。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會着火回燃。若遇高熱,容器内壓增大,有開裂和爆炸的危險。本品為無色或淡黃色液體;微有丙酮和乙酸的臭氣;易燃。與水、乙醇、乙醚或氯仿能任意混合。

儲運特性

庫房通風低溫幹燥;與氧化劑分開存放。

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