参考文献合成的化合物,合成路线怎么写
左旋氧氟沙星(levofloxacin,1)化学名为(S)-(-)-9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-(4-甲基-1-哌嗪)-7氧代-7氢吡啶骈〔1,2,3-de〕〔1,4〕苯骈?嗪-6-羧酸,是氧氟沙星的(S)-(-)异构体,它的抗菌活性为氧氟沙星的2倍,毒副作用小,成为第三代氟喹诺酮抗菌药中最优秀的品种之一,最早由日本第一制药株式会社开发上市〔1,2〕.
1 合成路线设计
化合物(1)的合成文献〔3〕报道按起始原料可分为两大类:方法一,由2,3,4,5-四氟苯甲酸为原料,经酰氯化后与丙二酸二乙酯缩合、部分水解脱羧、与原甲酸三乙酯缩合、(S)-(+)-2-氨基丙醇置换、环合、水解后与4-甲基哌嗪缩合精制而得〔4,5〕;方法二,以2,3,4-三氟硝基苯为起始原料,先合成关键中间体(S)-7,8-二氟-3-甲基-3,4-二氢-2H-1,4-苯骈?嗪,再与乙氧亚甲基丙二酸二乙酯缩合、环合、水解、上甲基哌嗪精制而得〔6~8〕.方法二尽管与目前国内氧氟沙星的合成工艺近似,但关键中间体(S)-7,8-二氟-3-甲基-3,4-二氢-2H-1,4-苯骈?嗪的合成存在步骤长、收率低、光学纯化难度大等缺点,难以适合大量制备.方法一因国内已有2,3,4,5-四氟苯甲酸及(S)-(+)-2-氨基丙醇工业品供应,成为不对称合成左旋氧氟沙星较为理想的选择,故采用方法一作为试制路线,并对合成工艺进行优化和改进,以2,3,4,5-四氟苯甲酸为原料,经8步反应制得左旋氧氟沙星,总收率为39.2%,最终产物结构经元素分析,IR,1H-NMR,13C-NMR,DEPT,MS鉴定.合成路线见图1.
Fig.1 The synthesis route of levofloxacin
2 实验部分
熔点采用北京泰科仪器有限公司的XT-4双目显微熔点仪测定,温度未经校正.元素分析用美国PE-240C型元素分析仪.红外光谱仪为Nicolet 170SX型.热重分析用美国PE-7系列热重分析仪.核磁共振谱用Bruker AM 500 MHz核磁共振仪测定,d6-DMSO为溶剂,TMS为内标.质谱用VG-ZAB-HS GC-MSZ质谱仪测定.旋光度用WZZ-1自动指示旋光仪测定.
2.1 2,3,4,5-四氟苯甲酰基乙酸乙酯(5)的合成
化合物(2)38.8 g(0.200 mol)、SOCl2 150 mL(2.05 mol)、DMF 0.4 mL依次加入到反应瓶中,搅拌加热回流5 h,常压蒸出过量的SOCl2,加甲苯40 mL再减压蒸干得化合物(3).
于另一个反应瓶中依次加入镁粉5.0 g(0.206 mol)、无水乙醇50 mL、四氯化碳0.5 mL,加热引发反应后,搅拌下滴加丙二酸二乙酯32.8 g(0.206 mol)和无水甲苯60 mL的混合液,30 min加完后于60℃继续反应2 h,冷至-5℃后滴加化合物(3)的甲苯80 mL溶液,1 h加完后继续在0℃搅拌反应2 h,倾入浓盐酸90 mL和冰水90 mL的混合液中,分出有机相,水相用甲苯(50 mL×3)萃取,合并有机相,减压蒸出甲苯得橙黄色油状液体(4),在化合物(4)的反应瓶中加入水100 mL和对甲苯磺酸0.1 g(0.500 mmol),加热回流6 h,TLC检测原料点基本消失〔乙酸乙酯-甲醇(V∶V=4∶0.5)为展开剂〕,冷至室温,以二氯甲烷(50 mL×3)萃取,有机相用水洗至中性,无水硫酸钠干燥,减压蒸干得橙色液体(5)44.4 g,收率:84.0%(文献〔4〕收率:93%),化合物(5)不经纯化,直接用于下一步反应.
2.2 (S)-(-)-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7氧代-7氢吡啶骈〔1,2,3-de〕〔1,4〕苯骈?嗪-6-羧酸乙酯(8)的合成
在含有化合物(5)44.4 g(0.168 mol)的反应瓶中,加入醋酐82 mL(0.876 mol),原甲酸三乙酯66.6 mL(0.400 mol),搅拌加热回流4 h,并在反应中蒸出生成的乙酸乙酯,使反应完全,减压蒸干后加二氯甲烷450 mL溶解,于室温搅拌滴加(S)-(+)-2-氨基丙醇13.5 g(0.180 mol)和二氯甲烷50 mL的混合液,1 h滴完后继续搅拌反应2 h,回收二氯甲烷并减压蒸干得橙红色粘稠性油状物(7),在含化合物(7)的反应瓶中加入DMF 400 mL及无水K2CO3 46.4 g(0.336 mol),在120℃搅拌反应8 h,减压回收DMF后向反应瓶中加入冰水250 mL,搅拌析出固体,放置过夜,过滤,固体用水洗涤,以氯仿-乙醇(V∶V=3∶2)进行重结晶,烘干得化合物(8)34.0 g,收率:65.4%,mp 254~256℃(文献〔6〕mp 254~255℃).
2.3 (S)-(-)-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7氧代-7氢吡啶骈〔1,2,3-de〕〔1,4〕苯骈?嗪-6-羧酸(9)的合成
按文献〔8〕操作,收率为:87%,mp>300℃(文献〔8〕收率:88%,mp>300℃).
2.4 (S)-(-)-9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-(4-甲基-1-哌嗪基)-7氧代-7氢吡啶骈〔1,2,3-de〕〔1,4〕苯骈?嗪-6-羧酸(1)的合成
化合物(9)28.1 g(0.100 mol)、N-甲基哌嗪26 mL(0.230 mol)、DMSO 75 mL依次加入反应瓶中,130℃加热搅拌反应6 h,减压回收DMSO及过量的N-甲基哌嗪,残留物用95%乙醇重结晶,得淡黄色晶体(1)的半水合物30.3 g,收率:82%,(文献〔8〕收率:75.06%),mp 224~226℃,〔α〕24D=-76.7°(c=0.39,0.05 mol/L NaOH)〔文献〔7〕mp 225~227℃,〔α〕24D=-76.9°(c=0.385,0.05 mol/L NaOH)〕.TG分析:化合物(1)在35.466~82.453℃失重2.632%,相当于含0.5个结晶水(理论含0.5个结晶水值为2.430%).元素分析,实测值(%):C 58.29,H 5.72,N 11.16,F 5.07;理论值(%):C 58.32,H 5.72,N 11.34,F 5.13.IR(KBr)cm-1:3267(—COOH),3081(ArH),2974~2802(RH),1724.3(—COOH,CO),1621(7—CO),1542~1453(Ar—CC—),1395.6~1315.4(C—H,C—N),1291.8~1241.0(C—O,C—F),1089.9(C—N),927.5(—OH),802(C—H).1H-NMR(DMSO-d6)δ:15.22(1H,br s,—COOH),8.96(1H,s,5-H),7.56(1H,d,8-H),4.92(1H,d,3-H),4.58(1H,d,2βH),4.36(1H,d,2αH),3.26~3.36(4H,m,1,1′哌嗪环质子),2.44(4H,br s,2,2′哌嗪环质子),2.23(3H,s,N—CH3),1.45(3H,d,3-CH3).13C-NMR(DMSO-d6)δ:176.27(7-C),165.95(-COOH),155.38(9-C),146.06(5-C),140.03(11-C),132.01(10-C),124.72(12-C),119.55(13-C),106.55(6-C),103.21(8-C),68.01(2-C),55.25(哌嗪环2,2′-C),54.78(3-C),50.05(哌嗪环1,1′-C),46.01(N-CH3),17.88(3-CH3).13C-NMR(DEPT)δ:146.06(5-C),103.21(8-C),54.78(3-C)为CH碳原子;δ:68.01(2-C),55.25(哌嗪环2,2′-C),50.05(哌嗪环1,1′-C)为CH2碳原子;δ:46.01(N—CH3),17.88(3-CH3)为CH3碳原子.EI MS m/z:361(M+).
3 讨论
文献〔4〕报道化合物(5)的合成以化合物(2)为原料经酰氯化后与丙二酸单一酯在丁基锂作用下,于-55℃低温下缩合,水解精制而得,收率为93%,但该合成方法成本高,反应条件苛刻,本文在参考文献〔9,10〕类似物合成方法基础上,由(2)经酰氯化后与乙氧基镁丙二酸二乙酯缩合,用0.1%对甲苯磺酸部分水解脱羧制得,收率为84%.由(5)制备(9)时,本实验在(5)与原甲酸三乙酯和醋酐反应时,将生成的乙酸乙酯蒸出使反应完全,并以无水K2CO3和DMF替代文献〔5〕中的50%NaH和DMSO,以冰醋酸和盐酸替代KOH进行水解,四步反应收率为56.9%(文献〔5〕收率:23.5%),以DMSO替代吡啶为溶剂进行缩N-甲基哌嗪反应,收率为82%(文献〔8〕收率为75.06%),以2,3,4,5-四氟苯甲酸计,总收率为39.2%,本研究对左旋氟沙星的工业化生产有一定的参考价值.
产物转化率高,醋酐的转化率都在90%以上,醋酸一般不到60%
反应条件温和,醋酐只需保证体系无水,室温即可,而醋酸需要浓硫酸脱水催化高温下才可反应
分离方便,醋酐反应后体系依旧无水,而醋酸反应后生成的水使得产物分离成为一个比较麻烦的问题,使用的分离手段复杂且会造成产物分解
产物纯净,由于醋酸的反应必须用浓硫酸催化,可能出现脱水多聚等副反应,醋酐则没有这个问题
因为阿司匹林的羟基是一个酚羟基,和苯环存在p-π共轭使得氧上的孤对电子性不突出,对羧酸的亲核进攻活性差,所以要用活性比羧酸强的酸酐,酸酐中和羰基碳相连的是一个氧,但是氧旁边是一个强吸电子基团羰基,所以使得羰基碳的电正性突出,容易被羟基氧进行亲核进攻。而且酸酐可以起到吸收反应产生的水的作用。
当然,酰氯是活性最强的,但是酰氯不但价格昂贵,而且在空气中不稳定,生成的气体对设备有腐蚀性,所以工业上不用酰氯
如果用冰醋酸作酰化剂,需要用分馏柱,分馏柱上端接温度计和冷凝管。将反应物加热到沸腾,直到有冰醋酸被蒸出。收集足量的醋酸直到反应完成。
这是因为冰醋酸的酰化是可逆的,蒸出的冰醋酸会带出反应生成的水,从而迫使平衡向生成物方向移动。
酰化反应为什么选用醋酐而不用醋酸作酰化剂 - :[答案] 1、醋酸酐容易断键,反应较快 2、醋酸酐能吸水,有利于反应的进行 3、无副反应,生成物较纯
进行乙酰化反应时,一般采用醋酐做酰化剂,请问做酰化反应应一般情况下要注意哪些问题? - :[答案] 就是常规的无水操作就好,有水的话你的反应肯定做不顺.简单说,就是反应用氮气保护一下.投料,称量的时候找个干的地方,手快点.一般都没有问题.
酰化反应为什么选用醋酐而不用醋酸作酰化剂 - : 产物转化率高,醋酐的转化率都在90%以上,醋酸一般不到60% 反应条件温和,醋酐只需保证体系无水,室温即可,而醋酸需要浓硫酸脱水催化高温下才可反应 分离方便,醋酐反应后体系依旧无水,而醋酸反应后生成的水使得产物分离成为一个比较麻烦的问题,使用的分离手段复杂且会造成产物分解 产物纯净,由于醋酸的反应必须用浓硫酸催化,可能出现脱水多聚等副反应,醋酐则没有这个问题
对乙酰氨基酚的制备中为什么选用醋酐而不用醋酸 - : 因为醋酸酐的活性比醋酸高,易于反应
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? - :[答案] 乙酰氯是三种酰基化试剂中活性最高的,很难控制反应条件,价格也是最高的,所以一般实验室是不用的. 乙酸酐的活性其次,乙酸的活性最低,但是实验室用得最多的却是乙酸,因为芳胺与乙酸酐反应时,常伴有二乙酰胺副产物的生成.
酰化为什么用醋酸不用酸酐 - : 一般情况下两者都可以使用,醋酸反应较慢但价格便宜,醋酐活性高但价格较贵.要根据情况选择.在酰化一些不活泼基团时往往选用醋酐.在实验室中,方便是第一位的,故醋酐应用较多工业上成本较为重要,故醋酸应用较多.
用醋酸直接酰化和用醋酸酐进行酰化个有什么优缺点 - : 醋酸的优点:不与被提纯物质发生化学反应溶剂易挥发,易与结晶分离除去, 能给出较好的结晶价格低、毒性小、易回收、操作安全. 缺点:反应较慢 醋酸酐的优点:1、醋酸酐容易断键,反应较快 2、醋酸酐能吸水,有利于反应的进行 3、无副反应,生成物较纯.缺点:容易水解 除此之外还有酰氯可作为乙酰化试剂
在阿司匹林的制备中为什么要使用醋酐来代替醋酸? - : 不可以,醋酐是阿司匹林合成的反应物,而醋酸是生成物之一
阿司匹林和扑热息痛合成为什么一个用醋酐一个用醋酸? - : 因为酚羟基的活性比氨基弱,所以合成阿司匹林需要用活性高的酰化试剂,而扑热息痛用醋酸
用醋酸酐进行乙酰化时,加入盐酸和醋酸钠的目的是什么? - : 加入盐酸是为了创造反应的酸性环境.由于该反应可逆,所以要加醋酸钠以增加醋酸酐的浓度,促进反应向乙酰化的正反应进行
2019执业药师《中药学专业知识一》每日冲刺
1. 有抗溶血作用的皂苷是
A.人参总皂苷
B.A型人参皂苷
C.B型人参皂苷
D.C型人参皂苷
E.甘草皂苷
2. 具有挥发性的香豆素成分是
A.游离小分子简单香豆素
B.香豆素苷
C.呋喃香豆素
D.吡喃香豆素
E.双香豆素
3. 区别7,8-呋喃香豆素和6,7-呋喃香豆素的反应为
A.醋酐-浓硫酸反应
B.三氯化铁反应
C.Emerson反应
D.Molish反应
E.茚三酮反应
4. 属于呋喃香豆素的化合物是
A.七叶内酯
B.花椒内酯
C.补骨脂内酯
D.当归内酯
E.瑞香内酯
5. 香豆素类化合物有荧光的原因是结构中的7位连有
A.苯环
B.烷基
C.酚羟基
D.甲氧基
E.羧基
6. 下列有关香豆素性状特征的论述,错误的是
A.游离香豆素多有香味
B.游离香豆素多为结晶性物质
C.小分子量游离香豆素有升华性
D.小分子量游离香豆素有挥发性
E.香豆素苷虽无挥发性和升华性,但有香味
7. 用薄层色谱检识中药化学成分时,在紫外光下可显蓝色荧光的化合物是
A.二萜
B.三萜
C.多糖
D.香豆素
E.胆汁酸
8. 可以检识三萜皂苷的方法有
A.醋酐-浓硫酸反应
B.与蛋白质形成沉淀
C.三氯化铁反应
D.生物碱沉淀试剂反应
E.浓H2SO4反应
9. 可区别三萜皂苷和甾体皂苷的反应是
A.五氯化锑反应
B.氯仿-浓硫酸反应
C.三氯化铁反应
D.醋酐-浓硫酸反应
E.Molish反应
10. 人参皂苷元的主要结构类型是
A.羊毛甾烷型
B.呋甾烷型
C.达玛烷型
D.异螺旋甾烷型
E.变形螺旋甾烷型
【 参考答案及解析 】
1、【答案】B。解析:本题主要考查皂苷的溶血性。皂苷大多有溶血性,但人参总皂苷没有溶血现象,经过分离后,以人参三醇及齐墩果酸为苷元的人参皂苷(即B型和C型人参皂苷)有显著的溶血作用,而以人参二醇为苷元的人参皂苷(即A型人参皂苷)有抗溶血作用。故本题选B。
2、【答案】A。解析:本题考查香豆素的理化性质。香豆素中分子量小的游离香豆素多有挥发性(水蒸汽蒸馏法提取),并能升华。
3、【答案】C。解析:本题考查香豆素的鉴别反应。
4、【答案】C。解析:本题考点是香豆素的结构类型及其代表性化合物。香豆素类成分如7位羟基与6(或8位)取代异戊烯基缩合形成呋喃环,即属呋喃香豆素。补骨脂内酯存在于补骨脂中,其结构类型属于呋喃香豆素,而花椒内酯属于吡喃香豆素,七叶内酯、当归内酯及瑞香内酯均属于简单香豆素。
5、【答案】C。解析:本题考点是香豆素类化合物的荧光性。香豆素荧光与分子中取代基的种类和位置有着一定的关系:一般情况下,在C-7位引入羟基即有强烈的蓝色荧光。因此,香豆素类化合物有荧光主要因为结构中的7位连有酚羟基,而不是苯环、烷基、甲氧基和羧基。
6、【答案】E。解析:本题考点是香豆素的性状特征。游离香豆素多数为结晶性物质,具有挥发性和升华性,并多具有香味而香豆素苷因糖基的存在,多数不具有挥发性和升华性,也不具有香味。因此,答案为E。
7、【答案】D。本题考点是香豆素类化合物的荧光性。香豆素类在可见光下为无色或浅黄色结晶。香豆素母体本身无荧光,而羟基香豆素在紫外光下多显出蓝色荧光,在碱溶液中荧光更为显著。香豆素类荧光与分子中取代基的种类和位置有一定关系:一般在C-7位引入羟基即有强烈的蓝色荧光,加碱后可变为绿色荧光但在C-8位再引入一羟基,则荧光减至极弱,甚至不显荧光。呋喃香豆素多显蓝色荧光,荧光性质常用于色谱法检识香豆素。答案选D。
8、【答案】A。解析:本题主要考查皂苷的显色反应。皂苷在浓酸或某些Lewis酸存在条件下,可与某些试剂产生显色反应。醋酐-浓硫酸反应可用于区分三萜皂苷和甾体皂苷,蛋白质反应、三氯化铁反应可用于检识鞣质生物碱沉淀反应可用于鉴别生物碱,浓硫酸反应虽可检识皂苷,但不能区分三萜皂苷和甾体皂苷。故本题选A。
9、【答案】D。解析:本题主要考查三萜皂苷和甾体皂苷的显色反应。可用于检识皂苷的反应是醋酐-浓硫酸反应(Liebrmann-Burchard反应)、三氯乙酸反应、三氯甲烷-浓硫酸反应、五氯化锑反应、芳香醛-硫酸(高氯酸)反应等,其中醋酐-浓硫酸反应和三氯乙酸反应可用于鉴别三萜皂苷和甾体皂苷。故本题选D。
10、【答案】C。解析:本题主要考查人参所含皂苷的结构类型。人参含有皂苷、多糖和挥发油等多种化学成分,人参皂苷为人参的主要活性成分,包括两种结构类型的三萜皂苷,达玛烷型四环三萜和齐墩果酸型五环三萜,绝大多数人参皂苷属于达玛烷型,故本题选C。
醋酐一般指乙酸酐。是无色透明液体,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,易燃,有腐蚀性,勿接触皮肤或眼睛,以防引起损伤,有催泪性。
与强氧化剂接触可发生化学反应。能使醇、酚、氨和胺等分别形成乙酸酯和乙酰胺类化合物。在路易斯酸存在下,乙酐还可使芳烃或烯烃发生乙酰化反应。在乙酸钠存在下,乙酐与苯甲醛发生缩合反应,生成肉桂酸。缓慢溶于水变成乙酸。与醇类作用生成乙酸酯。
扩展资料
贮存方法:
1、储存注意事项
储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库温不宜超过32℃,相对湿度不超过80%。保持容器密封。
2、应与氧化剂、还原剂、酸类、碱类、活性金属粉末、醇类等分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
3、用铝桶或铝罐包装,净重100kg或200kg。也可用铝制槽车贮运。包装容器应进行清洗、干燥和试压方可使用,定量装入乙酐后再行密封待运。
4、运输时防止激烈震动,运输工具应附有遮盖物。贮存于阴凉、干燥、通风处,避免日晒,远离火源、热源以及氧化剂如硝酸、三氧化铬等。按危险品规定贮运。
参考资料来源:百度百科-乙酸酐
拼音:yi suan
别名:醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)
分子式:C2H4O2(常简写为HAc)
分子量:60.05
CAS 登录号:64-19-7
EINECS 登录号:200-580-7
O
‖
分子结构:CH3—C—O—H
它是一种有机化合物,是典型的脂肪酸。被公认为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体,凝固点为16.7 °C (62 °F) ,凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的离解能力它是一个弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。乙酸是一种简单的羧酸,是一个重要的化学试剂。在化学工业中,它被用来制造聚对苯二甲酸乙二酯,后者即饮料瓶的主要部分。乙酸也被用来制造电影胶片所需要的醋酸纤维素和木材用胶粘剂中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纤维和织物。在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢剂。食品工业方面,在食品添加剂列表E260中,乙酸是规定的一种酸度调节剂。
蚁≠乙≠己
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① 蚁酸(formic acid) = 甲酸(methanoic acid)
② 羊油酸(caproic acid) = 己酸(hexanoic acid)
(百度小词典中译“乙酸”为“caproic acid”有误)
物理性质
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熔点(℃):16.7
沸点(℃):118.1
乙酸是食醋的主要成分(普通的醋约含6%~8%的乙酸)。易挥发。是一种具有强烈刺激性气味的无色液体
熔点为16.6℃,沸点为117.9℃ 相对密度为1.0492。
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及其他有机溶剂。
冰醋酸的浓度为17mol/L,一般的乙酸浓度为6mol/L
化学性质
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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部分氢离子,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。 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,用于制照相底片与电影胶片:
此外可合成医药如氯乙酸、乙酰水杨酸、乙酰苯胺等。
点燃
氧化反应:CH3COOH+2O2====2CO2+2H2O
制取方式
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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。
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)。
对环境的影响:
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一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:吸入后对鼻、喉和呼吸道有刺激性。对眼有强烈刺激作用。皮肤接触,轻者出现红斑,重者引起化学灼伤。误服浓乙酸,口腔和消化道可产生糜烂,重者可因休克而致死。
慢性影响:眼睑水肿、结膜充血、慢性咽炎和支气管炎。长期反复接触,可致皮肤干燥、脱脂和皮炎。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属低毒类。
急性毒性:LD503530mg/kg(大鼠经口)1060mg/kg(兔经皮)LC505620ppm,1小时(小鼠吸入)人经口1.47mg/kg,最低中毒量,出现消化道症状人经口20~50g,致死剂量。
亚急性和慢性毒性:人吸入200~490mg/m3×7~12年,有眼睑水肿,结膜充血,慢性咽炎,支气管炎。
致突变性:微生物致突变:大肠杆菌300ppm(3小时)。姊妹染色单体交换:人淋巴细胞5mmlo/L。
生殖毒性:大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):700mg/kg(18天,产后),对新生鼠行为有影响。大鼠睾丸内最低中毒剂量(TDL0):400mg/kg(1天,雄性),对雄性生育指数有影响。
危险特性:其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂可发生反应。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
醋酸是一种极为重要的化工产品,它在有机化工中的地位与无机化工中的硫酸相当。醋酸的主要用途有:
(1)醋酸乙烯。醋酸的最大消费领域是制取醋酸乙烯,约占醋酸消费的44%以上,它广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚树脂、黏合剂、涂料等。
(2)溶剂。醋酸在许多工业化学反应中用作溶剂。
(3)醋酸纤维素。 醋酸可用于制醋酐,醋酐的80%用于制造醋酸纤维,其余用于医药、香料、染料等。
(4)醋酸酯。醋酸乙酯、醋酸丁酯是醋酸的两个重要下游产品。醋酸乙酯用于清漆、稀释料、人造革、硝酸纤维、塑料、染料、药物和香料等;醋酸丁酯是一种很好的有机溶剂,用于硝化纤维、涂料、油墨、人造革、医药、塑料和香料等领域。
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