ecetsav-anhidrid
Ipari eljárások előkészítése szerkesztése
Elavult módszer szerkesztése
Történetileg egy első előállítási eljárást ecetsavanhidrid alapult az átalakítás a nátrium-acetát, CH 3 COONa a CH3 COCI acetil-klorid hatására szervetlen kloridot (jellemzően tionil-klorid SOCI2. Szulfuril-kloridot SO2 Cl2 vagy foszforil-klorid, POCI3). A második lépésben a képződött acetil-klorid feleslegével reagáltatjuk nátrium-acetáttal reagáltatva ecetsavanhidridet.
Egy másik megközelítés, az ecetsavat alakítjuk ecetsavanhidriddel az intézkedés a foszgént a alumínium-klorid jelenlétében.
Korábban használt más eljárásokkal, például, bomlási acetaldehid etilidén-diacetát és ecetsavanhidridet a savas katalizátorok jelenlétében. és katalitikus reakció vinil-acetát és az ecetsav. Jelenleg ezek a folyamatok nem használják az iparban. A fő előállítási eljárások a reakciója ketén ecetsavval, az oxidációs acetaldehid és karbonilezésével metil-acetát.
Első ki ketén szerkesztése
Ez a módszer a szintézis két lépésből áll: hőbomlás ecetsav ketén és a reakció a ketén ecetsavval. Az első szakasz következik be a gázfázisban hőmérsékleten 700-750 ° C jelenlétében nyomokban trietil-foszfát. A reaktor használ tekercsek tűzálló acélötvözetek (Sicromal. 25% Cr. 20% Ni. 2% Si). Eljárás ketén bomlás acetont is tervezték. Ez a módszer azonban nincs kereskedelmi értéke.
Ezután a kapott ketén abszorbeált jégecet, így nyerjük a nyers ecetsavanhidrid, amely frakcionált desztillációnak vetjük alá. Amikor több frakciókat desztillált gyűjtöttünk: előfrakció (1%, tagjai ecetsav és a könnyebb szennyeződések, mint például az aceton és a metil-acetát), a frakció I (
10%, a keverék ecetsav és ecetsav-anhidrid) és a tiszta anhidrid. A tisztaság a módon ecetsavanhidrid nem haladja meg a 99% (a fennmaradó rész ecetsav), mint desztillációs részleges bomlása a termék.
Szintézise ecetsav-anhidrid ketén használják számos vállalat. Ahhoz, hogy 100 kg ecetsav-anhidrid szükséges 122 kg ecetsavat. A módszer nem hoz létre egy komoly környezeti problémákat: a melléktermékként képződött gázokat égett a kemencében, és biztosítja a szükséges hőmérsékletet az első szakaszban; probléma a szennyvíz hiányzik.
Az oxidációs acetaldehid szerkesztése
Az ecetsav-anhidrid előállítható folyékony fázisú oxidációjával acetaldehid levegőn, ahol egy első lépésben a perecetsav-képződés. ami tovább reagál egy második molekula acetaldehid alkotnak ecetsavanhidridet.
Lényeges, hogy ez a folyamat a gyors eltávolítását a víz a reakcióelegyből, és a használata a megfelelő katalizátor. A reakció mindig ecetsavanhidrid és ecetsav; az utóbbi által alkotott bomlás a kívánt terméket vízzel. Mivel hidrolízis nagyban végbemegy feletti hőmérsékleten 60 ° C, a folyamatot végezzük 40 ° C és 60 ° C-on Katalizátorként használjon mangán-acetátok. réz. kobalt. nikkel és réz-sók, zsírsavak.
A reakció exoterm. Ezért van szükség a hatékony hűtést. Az alapvető eljárás hűtés, hogy adjunk a reakcióelegyhez az alacsony forráspontú oldószerek, általában metil-acetát vagy etil-acetát. Amellett, hogy a hőt eltávolító funkció, az oldószert a víz eltávolítására a kapott elegyet, mivel forraljuk formájában azeotropos elegy vízzel.
A gyakorlatban, a keverék acetaldehid és etil-acetát (1: 2), amely a levegővel oxidáljuk hozzáadásával 0,05-0,1% kobalt-acetát és réz-acetát (1: 2) 40 ° C-on Az arány a ecetsavanhidrid és az ecetsav a termék volt, 56:44, míg az oxidációs hiányában etil-acetát - 20:80 csak.
Karbonilezésével metil-acetát szerkesztése
A hátránya termikus bomlásának ecetsav Ketént szükség van jelentős energiaköltségek. Sőt, iparilag hasznos folyamatok alkalmazásán alapuló szintézis gáz. amely viszont, elő metánból. Ennek egyik példája a ipari termelés ecetsav metanolból. kifejlesztett [en] Monsanto.
1973-ban, a cég kalkon (Engl. Halcon) szabadalmaztatott eljárás karbonilezésével metil-acetát jelenlétében egy ródiumkatalizátor előállítására ecetsavanhidridet. A folyamat előrehaladásával a folyadékfázisban hőmérsékleten 160-190 ° C-on és egy parciális nyomása a szén-monoxid (II) CO, egyenlő 5,2 MPa. Nyersanyagként a metil-acetát képződik mint melléktermék-termék előállítására ecetsavat metanolból és CO. A nyersterméket desztilláljuk, így ecetsav-anhidrid 99% -os tisztaságú th. Az első növény ezzel az eljárással, szerzett 1983-ban.
Laboratóriumi módszerek megszerzésének jogok
Tisztítása in vitro szerkesztése
Az ecetsav-anhidrid általában elegendő tisztaság érhető el desztillációval a hatékony visszafolyató hűtővel. Szennyeződések ecetsavat eltávolítjuk refluxáljuk kalcium-karbid CaC2 vagy magnézium forgácsot melegítés (80-90 ° C, 5 nap). Szárítás ecetsavanhidrid felett hajtjuk végre nátrium-vezetéket a hét folyamán. Továbbá, ecetsavanhidrid tisztíthatjuk toluolos azeotrop desztillációval. Gyors tisztítási eljárás áll, ecetsav-anhidrid, rázatás P2 O5. majd kálium-karbonáttal és frakcionált desztillációval.
Az ecetsav-anhidrid színtelen, tiszta mozgékony folyadék, szúrós szagú. Ez oldódik benzolban. dietil-éter. etanol. kloroform. ecetsav. tetrahidrofuránban. korlátozott - a hideg vízben. Amikor vízben oldjuk, és az alkoholok egy lassú degradáció, amely felgyorsul melegítéssel.
Ecetsavanhidridet reakciókhoz szokásosan alkalmazott acilezési (ebben az esetben, acetilezéssel), amelybe belép sokféle különböző vegyületek.
- Különösen, a reakciót ecetsav-anhidrid, adja alkoholok. ahol ecetsavat megjelent, és a katalizátorok a bázis (például nátrium-acetát), és erős sav.
- Az acilezési reakciót is reagálnak aminokkal. Sőt, ez a reakció gyorsabb számukra, mint az alkohol. Anilineket is acetilezett: általában egy ilyen reakciót még használják, hogy megvédje az aminocsoport. van csatlakoztatva az aromás gyűrű oxidációjával.
- Az ecetsav-anhidrid acilezésre alkalmazott, az aromás szénhidrogének, Friedel - Crafts-reakcióval. például úgy, hogy a reakciót benzol ecetsavanhidriddel a katalizátor jelenlétében képződik acetofenon.
- acetilezési reakciót téve szervetlen sav. Így a reagáltatást ecetsav-anhidrid és salétromsav képződik acetil - nitráló reagens, amely megállapítja, használja a finom szerves szintézis. Vegyes észterek acetilcsoportot kénsavat. szulfonsav és sósav.
- Is alávethető acetilezési hogy kialakítsuk a megfelelő oxidok, acetátok. C ecetsavanhidrid is reagál különböző sók acetilidek. alkoholátok.
- Peroxidok az intézkedés alapján ecetsavanhidriddel perecetsav (hidrogén-peroxid) peroxidot vagy acetilcsoport (CH3 CO) 2 O2.
Egy másik fontos tulajdonsága az ecetsavanhidrid, hogy képes vizet vesznek fel a kémiai reakciókban. Ez a tulajdonság széles körben használják a szerves szintézis, és a vegyipar. Különösen, ecetsavanhidridet alkalmazunk vízelvonó szerként előállítására hexogén. Továbbá, az intézkedés alapján ecetsav-anhidrid oximok vizet veszít forgatva nitrilekból. Ezen kívül, az ecetsav-anhidrid sok részt vevő reakciókat ciklizáció.
- Tömegspektrometria. A tömege molekulaion ecetsavanhidrid egyenlő 102, de az eredmény a fragmentációs csúcsok is kialakítva m / z. egyenlő 43 és 15.
- NMR-spektroszkópia. Protonok ecetsavanhidridet 1 H-NMR kémiai eltolódás egyenlő 2,219 m. D. (CDCI3 oldószer). A 13C-NMR spektrumát a két jeleket észleltük: a 22.07 ppm a metil-csoport szénatomot és 166,63 ppm az karbonilcsoport szénatomok .....
- UV spektroszkópia. Az ecetsav-anhidrid abszorpciós maximuma 217 nm-nél.
Ipari felhasználás szerkesztése
Körülbelül 80% -a szintetizált ecetsavanhidrid az iparban megy a termelés a cellulóz-acetát.
A felhasználásra in Organic Synthesis szerkesztése
- Alkalmazunk a szerves szintézisekben, mint egy acilezőszer és dehidratálószer.
- Ez egy prekurzor a heroin előállításához és egyéb opioid kábítószer-csoport, és így a forgalom ecetsav-anhidrid az Orosz Föderáció, Fehéroroszország, Ukrajna és néhány más országban jogszabály korlátozza.