在芳香胺的乙酰化反应中,为什么用冰醋酸或乙酸酐作为酰化剂比用乙酰氯更好?
用乙酸酐作酰化剂,其产物纯度高,收率好,虽然反应过程中生成的CH₃COOH可与苯胺成盐,但该盐不如苯胺盐酸盐稳定,在反应条件下仍可以使苯胺全部转化为乙酰苯胺。
用冰醋酸作酰化剂,主要是价格便宜。
乙酰氯价格昂贵,在实验室合成时,一般不采用,而且需在碱性介质中进行反应。
扩展资料
乙酰化作用是生物体内经常进行的反应之一。
例如:胆碱乙酰化形成生成乙酰胆碱,葡萄胺乙酰化生成乙酰葡萄胺。又如脂肪酸的合成,萜类化合物、胡萝卜素、类固醇的合成,都必须通过一系列的乙酰化反应。一般通过形成活性乙酰基即乙酰辅酶A而实现。
乙酰化的优点
(1)产物转化率高,达到95%以上;
(2)催化剂活性高,用量小;
(3)反应条件温和,反应时间短;
(4)催化剂可以重复使用数次仍保持高活性;
(5)环保。
甲酸、乙酸、苯甲酸的酸性由强到弱的顺序是:甲酸强于苯甲酸强于乙酸。
甲酸pKa=3.77,苯甲酸pKa=4.20,乙酸pKa=4.74,故而三者的酸性是甲酸强于苯甲酸强于乙酸。
甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,分子量46.03),俗名蚁酸,是最简单的羧酸。无色而有刺激性气味的液体。弱电解质,熔点8.6℃,沸点100.8℃。酸性很强,有腐蚀性,能刺激皮肤起泡。存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中。是有机化工原料,也用作消毒剂和防腐剂。
苯甲酸又称安息香酸,分子式为C6H5COOH,,是苯环上的一个氢被羧基(-COOH)取代形成的化合物。常温为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶。它的蒸气有很强的刺激性,吸入后易引起咳嗽。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
乙酸,也叫醋酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化学式CH3COOH,是一种有机一元酸,为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6℃(62℉),凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
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甲酸是唯一能和烯烃进行加成反应的羧酸。甲酸在酸的作用下(如硫酸,氢氟酸),和烯烃迅速反应生成甲酸酯。但是类似于Koch反应的副反应也会发生,产物是更高级的羧酸。大多数的甲酸盐溶于水。
甲酸与水和大多数的极性有机溶剂混溶,在烃中也有一定的溶解性。在烃中及气态下, 甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的甲酸由连续不断的通过氢键结合的甲酸分子组成。
乙酸酐结构式C4H6O3。
乙酸酐是一种有机物,化学式为C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,味酸,有吸湿性,溶于氯仿和乙醚,缓慢地溶于水形成乙酸,与乙醇作用形成乙酸乙酯。易燃,有腐蚀性,有催泪性。
乙酸酐是两分子的乙酸脱水形成的物质。酐是一类化合物,两分子羧酸脱水形成的物质都叫酐。酐可以水解,发生亲电取代反应等。
乙酸酐是无色透明液体。有强烈的乙酸气味。味酸。有吸湿性。折光率极高。溶于氯仿和乙醚,缓慢地溶于水形成乙酸。与乙醇作用形成乙酸乙酯。相对密度1.080。熔点-73℃。沸点139℃。折光率1.3904。闪点54℃。自燃点 400℃。
乙酸酐化合物
常见的三种乙酰化试剂:乙酰氯、乙酸、醋酸酐。反应活性乙酰氯>乙酸酐>乙酸乙酰氯作为酰化试剂,反应条件较难控制,乙酰氯的价格较高。
乙酸的活性太低,反应需要较长时间。所以一般选择乙酸酐,这是综合了价格与反应活性的结果。需要说明的是,芳胺乙酰化常常用乙酸,因为芳胺与乙酸酐反应常伴有二乙酰胺副产物。
因为乙酸酐的活性比乙酸的活性高很多, 在反应体系中要保持足够量的乙酸酐才能使反应完成。
无水醋酸钠的作用是用来将生成的乙酸再生成乙酸酐:
C6H5CH2COOH + CH3CO-O-COCH3 (乙酸酐) =
C6H5CH2CO-O-COCH3 (苯乙酰乙酐) + CH3COOH
CH3COOH + CH3COONa = CH3CO-O-COCH3 (乙酸酐) + NaOH
乙酸酐是一种有机物,化学式为C4H6O3,无色透明液体,有强烈的乙酸气味,味酸,有吸湿性,溶于氯仿和乙醚,缓慢地溶于水形成乙酸,与乙醇作用形成乙酸乙酯。相对密度1.080g/cm3,熔点-73℃,沸点139℃,折光率1.3904,闪点49℃,燃点 400℃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1780mg/kg。易燃,有腐蚀性,勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤,有催泪性。
乙酸酐是重要的乙酰化试剂,乙酸酐用于制造纤维素乙酸酯、乙酸塑料、不燃性电影胶片;在医药工业中用于制造合成霉素痢特灵、地巴唑、咖啡因和阿司匹林、磺胺药物等;在染料工业中主要用于生产分散深蓝HCL、分散大红S-SWEL、分散黄棕S-2REL等;在香料工业中用于生产香豆素、乙酸龙脑酯、葵子麝香、乙酸柏木酯、乙酸松香酯、乙酸苯乙酯、乙酸香叶酯等;由乙酸酐制造的过氧化乙酰,是聚合反应的引发剂和漂白剂。用作溶剂和脱水剂,也是重要的乙酰化试剂和聚合物引发剂。应用最终产物是醋酸纤维素和醋酸纤维塑料,这种纤维大部分用于制造香烟的过滤嘴、船舶工业的织物和日用织物,还可制造旋风炸药三次甲基三硝基胺。
乙酸酐。
乙酰氯>乙酸酐>乙酸乙酯>乙酰胺。
乙酸酐水解反应需酸催化或加热的条件下引发,为放热反应,产物内能低,反应完全。因而可除去体系中以氢键结合的水分、吸附水分及溶液、溶胶中的游离水分。
乙酸酐不易与无机组分反应,其水解产物乙酸及产生的乙酸盐容易溶解分离。该脱水方法温和,操作简便,可在实验中灵活应用。在制备无水FeSO4和土壤硅酸盐分析中应用,效果明显。
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操作注意事项:
1、密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。
2、建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩),穿防酸碱塑料工作服,戴橡胶耐酸碱手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。
3、使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、酸类、碱类、活性金属粉末、醇类接触。
4、搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
乙酸之一
(1)乙酸 乙酸是食醋的主要成份,所以又叫醋酸.它是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点118℃,熔点16.6℃.当温度低于它的熔点时,就凝结成冰状晶体,所以又叫冰醋酸.乙酸易溶于水和乙醇.
乙酸具有羧酸的典型性质,主要表现在以下两个方面:
①酸性 乙酸具有明显的酸性,在水溶液里能电离出氢离子,它是一种弱酸.
乙酸的电离常数Ki是1.8×10-5(25℃),其酸性比碳酸(25℃时第一级Ki是4.3×10-7)强.乙酸具有酸的通性.例如,它能使蓝色石蕊试纸变红;能跟金属反应,也能跟碱、碳酸钠和碳酸氢钠等反应.
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
②酯化反应 乙酸跟乙醇在浓硫酸存在下加热,生成具有香味的乙酸乙酯.
用氧的同位素示踪,可以知道上述酯化反应过程中,乙酸分子中的羟基跟醇分子羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯.
酸跟醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应.酯化反应是可逆反应,不仅有机酸能发生酯化反应,而且无机酸如硝酸、硫酸等也能跟醇发生酯化反应.例如,浓硝酸跟丙三醇反应生成的酯叫做硝酸甘油酯,它是制炸药的原料.
乙酸之二
俗称醋酸,是食醋的主要成分(普通的醋约含6%~8%的乙酸).无色液体,有刺激性,熔点为16.6℃,沸点为117.9℃,相对密度为1.0492.在16℃以下易冻结为冰状固体,故又名冰醋酸.乙酸溶于水及其他有机溶剂.
乙酸可由发酵法制取,这是人类最早掌握的一种方法:
工业上大量制备乙酸是采用合成法,例如:
乙酸具有羧酸的典型性质,能中和碱金属氢氧化物,能与活泼金属生成盐,这些金属盐都有重要用途.乙酸也可生成各种衍生物,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等,可作为涂料和油漆工业的极好溶剂.乙酸酐与纤维素作用生成的醋酸纤维素可用于制造胶片、喷漆等,还是染料、香料、药物等工业不可缺少的原料,并被广泛用做溶剂.
(李佩文)
乙酸之三
乙酸俗称醋酸,常简写为HAc,是典型的脂肪酸.它是无色、有刺激性酸味的液体,沸点118℃,是有机弱酸.纯品在冻结时呈冰状晶体(熔点16.7℃),因此又叫冰醋酸.冰醋酸的浓度为17mol/L,一般的乙酸浓度为6mol/L.
乙酸能参与较多的化学反应:
乙酸最初由发酵法及木材干馏法制得,现一般由乙醇或乙醛氧化制得,近年来利用丁烷为原料通过催化、氧化制得(醋酸钴为催化剂,空气氧化后,得到的乙酸是含有酮、醛、醇等的混合物).乙酸是食醋的重要组成,也可用作溶剂及制取醋酸盐、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸乙烯酯)、维尼纶纤维的原料.
乙酸之四
又名醋酸.无色澄清液体,具有强烈刺激性醋味.密度1.049g/cm3,熔点16.6℃,天冷时凝为冰状即冰醋酸,沸点117.87℃,易挥发.溶于水、醇、醚.弱酸性,无水则几乎不导电,加水稀释时电离度增大,H+离子浓度也随之加大,但稀释至2mol/L以下则电离度仍徐徐增加,而H+浓度缓缓下降.与碳酸盐反应有二氧化碳生成,表明其酸性比碳酸强,具有弱酸的通性.与醇可发生酯化反应,并要有浓硫酸和加热为条件,可用于合成各种醋酸果香酯类香精;与乙炔于醋酸锌催化剂和170~250℃条件下反应生成醋酸乙烯酯,可聚合成聚醋酸乙烯,用作乳胶和制维尼纶纤维:
CH≡CH+CH3COOH→CH3COOCH=CH2
在一定条件下脱水生成乙烯酮,再与醋酸反应生成醋酸酐:
CH3COOH→CH2=C=O+H2O
其与纤维素发生酯化生成醋酸纤维素,用于制照像底片与电影胶片:
此外可合成医药如氯乙酸、乙酰水杨酸、乙酰苯胺等.
主要制法有:
①乙醛催化氧化法:
②甲醇低压羰基化法(孟山都法):
CH3OH+CO→CH3COOH
③低碳烷或烯液相氧化法:
2C4H10+5O2→4CH3COOH+2H2O
以上各反应皆需催化剂与适宜的温度、压力.除合成法还有发酵法,我国用米或酒酿造醋酸.
分子式:C4H6O3;(CH3CO)2O
物理性质外观与性状:无色透明液体,有刺激性气味(类似乙酸),其蒸气为催泪毒气。
分子量:102.09
蒸汽压:1.33kPa/36℃
闪点:49℃
熔点:-73.1℃
沸点:138.6℃
溶解性:溶于苯、乙醇、乙醚;稍溶于水。
密度:相对密度(水=1)1.08;相对密度(空气=1)3.52
稳定性:稳定
危险标记:20(酸性腐蚀品)
主要用途:用作乙酰化试剂,以及用于药物、染料、醋酸纤维制造、制引发剂、漂白剂等。化学性质在水中发生水解生成乙酸,在热水中立即反应。
与醇发生醇解反应生成酯和酸,例如乙酸酐溶于乙醇生成乙酸乙酯和乙酸。
与氨作用生成乙酰胺,在氢化铝锂作用下,乙酸酐可以还原生成伯醇;
与过氧化钠或过氧化氢作用生成过氧化二乙酰;
乙醇钠做催化剂,与苯甲醛发生缩合反应生成肉桂醛。
乙酸酐不是氧化物。