甲酸甲酯

甲酸甲酯

易揮發液體
甲酸甲酯,别名蟻酸甲酯,是無色有香味的易揮發液體。與乙醇混溶,溶于甲醇、乙醚。容易水解,潮濕空氣中的水分也會使其發生水解。對呼吸道、眼、鼻和下呼吸道有較強的刺激作用,可引起胸部壓迫感、呼吸困難[1]。碳一化學極重要的中間體,具有廣泛的用途,可直接用作處理菸草、幹水果、谷物等的煙薰劑和殺菌劑;也常用作硝化纖維素、醋酸纖維素的溶劑;在醫藥上,常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、鎮咳劑美沙芬等藥物的合成原料。
    中文名:甲酸甲酯 外文名:methyl formate 别名:蟻酸甲酯 化學式:HCOOCH3 分子量:60.05g·mol⁻¹ CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點: 沸點: 水溶性:易溶于水 密度: 外觀:無色易揮發液體 閃點: 應用: 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号:

物理性質

相對密度(水=1):0.98

相對蒸氣密度(空氣=1):2.07

飽和蒸氣壓(kPa):53.32(16℃)

燃燒熱(kJ/mol):978.7

臨界溫度(℃):214

臨界壓力(MPa):6.00

閃點(℃):-32

引燃溫度(℃):449

爆炸上限(V/V%):32.0

爆炸下限(V/V%):4.5

化學性質

醛的通性

可被氧化,也可被還原:

甲酸甲酯含有醛基,能夠被催化氧化為CHOCOOH;

銀氨溶液反應:

HCOOCH+2Ag(NH)OH→加熱CHOCOONH+3NH+2Ag+HO;

菲林試劑反應:

甲酸甲酯因為是甲酸和甲醇的酯,甲酸部分還有醛基,所以會和氫氧化銅(新制)産生菲林試劑反應,生成磚紅色氧化亞銅沉澱

HCOOCH+2Cu(OH)=HOCOOCH+CuO+2HO;

還原性:

甲酸中的羧基是相當的穩定,不會被還原,但是甲酸還有“HCO-”部分是“醛基”,可以加氫變成HOCH-,而變成HOCHOCH。醛基是可以在Ni催化的情況下被還原為羟基的。

反應方程式為:HCOOH+2H——Ni催化→CHOH+HO;

反應原理是甲酸中的醛基先變成羟基,由于一個碳原子上不能同時存在兩個羟基,所以這兩個羟基脫水,又變成一個醛基。此醛基再次被還原,最終變成甲醇。

酯的通性

水解反應:

在堿性條件下反應,或在加熱條件下由無機強酸催化反應HCOOCH+NaOH=HCOONa+CHOH;

燃燒(分解)

極易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。在火場中,受熱的容器有爆炸危險。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引着回燃。

燃燒(分解)生成一氧化碳、二氧化碳。

HCOOCH+2O=點燃=2CO+2HO

産品用途

用作醋酸纖維素和硝酸纖維素的溶劑、DMF的原料。

農藥多菌靈殺蟲劑的溶劑。

在酚醛樹脂中用作固化劑。

用于水果、各類煙草的熏蒸劑。

作醫藥中間體和熏蒸殺菌劑。

常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、鎮咳劑美沙芬等藥物的合成原料。

制備方法

實驗室制法

甲醇中的羟基(-OH)與甲酸中羧基(-COOH)上的氫原子(-H)發生酯化反應就得到甲酸甲酯(HCOOCH3)了。(應有幹燥劑如氯化鈣存在,且制得後應用無水碳酸鈉幹燥)

反應方程式:HCOOH+CHOH<—>HCOOCH+HO

工業制法1甲醇脫氫法

甲醇經預熱、汽化、過熱後在專用催化劑上進行脫氫反應,反應産物冷卻冷凝後用低溫甲醇吸收甲酸甲酯後氣液分離,液相産品經精餾後得到産品。為反應甲醇在系統循環,氣相産物氫氣(含85%)引出界外另作它用。該工藝由于選擇高性能的脫氫催化劑,甲醇單程轉化率≥30%,甲酸甲酯選擇性≥85%,工業裝置催化劑壽命可達2.5年以上。

産品指标:

外觀:無色純淨液體

純度:≥99.5%

水份:≤0.05%

色度:≤10

制得1噸甲酸甲酯主要消耗定額:甲醇1.3噸、冷卻水4噸、電200KWh、燃煤220kg。

副産氫氣(含量85%)800Nm3、蒸汽3.5噸。

三廢處理:副産氫氣可直接用作燃料或經變壓吸附提純後用作加氫原料。

工業制法2二氧化碳法

在三氟化硼的甲醇溶液中,以銥絡合物作催化劑,通入二氧化碳和氫氣,在100℃,5.88MPa下反應生成甲酸甲酯。

工業制法3直接酯化法

甲酸與甲醇在氯化鈣存在下進行酯化,再用無水碳酸鈉進行幹燥,經過濾得甲酸甲酯成品。由甲酸與甲醇進行酯化而得,回流2.5h,蒸餾即得成品。反應時也可以不加氯化鈣将甲酸與甲醇加熱回流,蒸餾收集相對密為0.947的餾出液,得甲酸甲酯,收率為90%。

原料消耗定額:甲酸845kg/t、甲醇600kg/t。

其他制法

甲醇羰基化法。

甲醇氧化脫氫法。

合成氣一步合成法。

安全防護

健康危害

侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。

健康危害:本品有麻醉和刺激作用。人接觸一定濃度的本品,發生明顯的刺激作用;反複接觸可緻痙攣甚至死亡。

毒理性

急性毒性:LD501622mg/kg(兔經口)

亞急性和慢性毒性:

貓吸入2300mg/m3,25小時,1小時30分鐘後運動失調,側卧2~3小時内死亡(肺水腫);

豚鼠吸入25g/m3×3~4小時,緻死;

人經口500mg/kg,最小緻死劑量。

應急處置

一、洩漏應急處理

迅速撤離洩漏污染區人員至安全區,并進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷洩漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量洩漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。大量洩漏:構築圍堤或挖坑收容;用泡沫複蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器内,回收或運至廢物處理場所處置。

廢棄物處置方法:焚燒法。

二、防護措施

呼吸系統防護:空氣中濃度超标時,應該佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事态搶救或撤離時,建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。

身體防護:穿防靜電工作服。

手防護:戴乳膠手套。

其它:工作現場嚴禁吸煙。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

三、急救措施

皮膚接觸:脫去被污染的衣着,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。

眼睛接觸:提起眼睑,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。即使就醫。

食入:飲足量溫水,催吐,就醫。

四、燃燒處理措施

滅火方法:盡可能将容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻,直至滅火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全洩壓裝置中産生聲音,必須馬上撤離。

滅火劑:抗溶性泡沫、幹粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。

環境标準

前蘇聯标準:車間空氣中有害物質的最高容許濃度為250mg/m3。

空氣中嗅覺阈濃度約為66~72ppm。

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