Этилацетат
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название ИЮПАК
Этилацетат | |
Систематическое название ИЮПАК
Этиловый этаноат | |
Другие имена
| |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
506104 | |
КЭБ | |
ХЭМБЛ | |
ХимическийПаук | |
Информационная карта ECHA | 100.005.001 |
номер Е | E1504 (дополнительные химикаты) |
26306 | |
КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
номер РТЭКС |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
Характеристики | |
C4H8OC4H8O2 | |
Молярная масса | 88.106 g·mol −1 |
Появление | Бесцветная жидкость |
Запах | похожий на лак для ногтей, фруктовый |
Плотность | 0,902 г/см 3 |
Температура плавления | -83,6 ° C (-118,5 ° F; 189,6 К) |
Точка кипения | 77,1 ° C (170,8 ° F; 350,2 К) |
8,3 г/100 мл (при 20 °C) | |
Растворимость в этаноле , ацетоне , диэтиловом эфире , бензоле. | смешивается |
войти P | 0.71 [ 1 ] |
Давление пара | 73 мм рт.ст. (9,7 кПа) при 20 °C [ 2 ] |
Кислотность ( pKa ) | 25 |
−54.10 × 10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D )
|
1.3720 |
Вязкость | 426 мкПа·с (0,426 сП ) при 25 °C |
Структура | |
1,78 Д | |
Опасности | |
Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
|
СГС Маркировка : | |
[ 3 ] | |
Опасность | |
Х225 , Х319 , Х336 [ 3 ] | |
П210 , П233 , П240 , П305+П351+П338 , П403+П235 [ 3 ] | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
точка возгорания | −4 ° C (25 ° F; 269 К) |
Взрывоопасные пределы | 2.0–11.5% [ 2 ] |
Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
11.3 g/kg, rat |
ЛК 50 ( средняя концентрация )
|
16 000 частей на миллион (крыса, 6 ч) 12 295 частей на миллион (мышь, 2 часа) 1600 частей на миллион (крыса, 8 ч) [ 4 ] |
LC Lo ( самый низкий из опубликованных )
|
21 ppm (морская свинка, 1 ч) 12330 частей на миллион (мышь, 3 часа) [ 4 ] |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 400 частей на миллион (1400 мг/м 3 ) [ 2 ] |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 400 частей на миллион (1400 мг/м 3 ) [ 2 ] |
IDLH (Непосредственная опасность)
|
2000 частей на миллион [ 2 ] |
Родственные соединения | |
Родственные сложные эфиры карбоксилатов
|
|
Родственные соединения
|
|
Страница дополнительных данных | |
Этилацетат (страница данных) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
|
Этилацетат ( систематически этилэтаноат , обычно сокращенно EtOAc, ETAC или EA) представляет собой органическое соединение с формулой CH 3 CO 2 CH 2 CH 3 , упрощенно до С 4 Н 8 О 2 . Эта бесцветная жидкость имеет характерный сладкий запах (похожий на грушевые капли ) и используется в клеях , средствах для снятия лака и в процессе декофеинизации чая и кофе. Этилацетат представляет собой эфир этанола сложный и уксусной кислоты ; он производится в больших масштабах для использования в качестве растворителя . [ 5 ]
Производство и синтез
[ редактировать ]Этилацетат был впервые синтезирован графом де Лаураге в 1759 году путем перегонки смеси этанола и уксусной кислоты. [ 6 ]
В 2004 году во всем мире было произведено около 1,3 миллиона тонн. [ 5 ] [ 7 ] Совокупное годовое производство Японии, Северной Америки и Европы в 1985 году составило около 400 000 тонн. В 2018 году мировой рынок этилацетата оценивался в 3,3 миллиарда долларов. [ 8 ]
Этилацетат синтезируется в промышленности преимущественно посредством классической этерификации Фишера реакции этанола и уксусной кислоты . Эта смесь превращается в сложный эфир с выходом около 65% при комнатной температуре:
- CH 3 CO 2 H + CH 3 CH 2 OH → CH 3 CO 2 CH 2 CH 3 + H 2 O
Реакцию можно ускорить кислотным катализом, а равновесие сместить вправо удалением воды.
В промышленности его также получают по реакции Тищенко , путем соединения двух эквивалентов ацетальдегида в присутствии алкоксидного катализатора:
- 2 СН 3 СНО → СН 3 СО 2 СН 2 СН 3
Кремневольфрамовая кислота используется для производства этилацетата алкилирования уксусной кислоты этиленом путем : [ 9 ]
- C 2 H 4 + CH 3 CO 2 H → CH 3 CO 2 C 2 H 5
Использование
[ редактировать ]Этилацетат используется в основном в качестве растворителя и разбавителя , поскольку его предпочитают из-за его низкой стоимости, низкой токсичности и приятного запаха. [ 5 ] Например, его обычно используют для очистки печатных плат и в некоторых средствах для снятия лака ( ацетон также используется ). Кофейные зерна и чайные листья декофеинизированы этим растворителем. [ 10 ] Он также используется в красках в качестве активатора или отвердителя. Этилацетат присутствует в кондитерских изделиях , парфюмерии и фруктах . В парфюмерии он быстро испаряется , оставляя аромат духов на коже.
Этилацетат является удушающим веществом , используемым при насекомых . сборе и изучении [ 11 ] В банке для уничтожения, наполненной этилацетатом, пары быстро убивают собранное насекомое, не уничтожая его. Поскольку этилацетат не гигроскопичен , он также сохраняет насекомое достаточно мягким, чтобы его можно было правильно разместить в коллекции. Однако считается, что этилацетат потенциально может повредить ДНК насекомых, что делает образцы, обработанные таким способом, не идеальными для последующего секвенирования ДНК. [ 12 ]
Лабораторное использование
[ редактировать ]В лаборатории смеси, содержащие этилацетат, обычно используются в колоночной хроматографии и экстракции . [ 13 ] Этилацетат редко выбирают в качестве растворителя реакции, поскольку он склонен к гидролизу , переэтерификации и конденсации.
Встречаемость в винах
[ редактировать ]Этилацетат — наиболее распространенный сложный эфир в вине , являющийся продуктом образования наиболее распространенной летучей органической кислоты — уксусной кислоты и этилового спирта, образующегося при брожении . Аромат этилацетата наиболее выражен в молодых винах и способствует общему ощущению «фруктовости» вина. Чувствительность варьируется: у большинства людей порог восприятия составляет около 120 мг/л. Чрезмерное количество этилацетата считается пороком вина .
Реакции
[ редактировать ]Этилацетат является слабоосновным по Льюису, как типичный эфир карбоновой кислоты.
Этилацетат гидролизуется с образованием уксусной кислоты и этанола . Основания ускоряют гидролиз, который подчиняется упомянутому выше равновесию Фишера. В лаборатории и обычно только в иллюстративных целях этиловые эфиры обычно гидролизуются в двухстадийном процессе, начиная со стехиометрического количества сильного основания, такого как гидроксид натрия . Эта реакция дает этанол и ацетат натрия , который не реагирует с этанолом:
- CH 3 CO 2 C 2 H 5 + NaOH → C 2 H 5 OH + CH 3 CO 2 Na
При конденсации Кляйзена безводный этилацетат и сильные основания реагируют с образованием этилацетоацетата : [ 14 ]
Характеристики
[ редактировать ]Физические свойства
[ редактировать ]В обычных условиях этилацетат существует в виде бесцветной, маловязкой и легковоспламеняющейся жидкости. Его температура плавления составляет -83 °C, энтальпия плавления 10,48 кДж·моль. −1 . При атмосферном давлении соединение кипит при 77 °С. Энтальпия испарения при температуре кипения составляет 31,94 кДж·моль. −1 . Функция давления пара подчиняется уравнению Антуана :
где:
- давление пара в барах ,
- — абсолютная температура в Кельвинах , а
- , , и являются константами.
Эта функция действительна в диапазоне температур от 289 К (16 °C) до 349 К (76 °C).
Энтальпия испарения в кДж/моль рассчитывается по эмпирическому уравнению Майера и Свободы [ 15 ]
где:
- – приведенная температура , а = 523,2 К – критическая температура.
- = 54,26 кДж/моль и = 0,2982 — константы.
Свойство | Тип | Ценить | Примечания | Ссылки |
---|---|---|---|---|
Стандартная энтальпия образования | |
-480,57 кДж·моль −1 -445,43 кДж·моль −1 |
как жидкость как газ |
[ 16 ] |
Стандартная энтропия | |
259,4 Дж·моль −1 ·К −1 362,75 Дж·моль −1 ·К −1 |
как жидкость как газ |
[ 17 ] [ 18 ] |
Энтальпия сгорания | -2235,4 кДж·моль −1 | [ 19 ] | ||
Теплоемкость | 168,94 Дж·моль −1 ·К −1 (25 °С) 1,92 Дж·г −1 ·К −1 (25 °С) 113,64 Дж·моль −1 ·К −1 (25 °С) 1,29 Дж·г −1 ·К −1 (25 °С) |
как жидкость как газ |
[ 20 ] [ 18 ] | |
Критическая температура | 523,2 К | [ 15 ] | ||
Критическое давление | 38,82 бар | [ 21 ] | ||
Критическая плотность | 3,497 моль·л −1 | [ 22 ] | ||
Ацентрический фактор | 0.36641 | [ 23 ] |
В приведенной выше таблице суммированы наиболее важные термодинамические свойства этилацетата в различных условиях.
Безопасность
[ редактировать ]ЛД , 50 для крыс составляет 5620 мг/кг [ 24 ] что указывает на низкую острую токсичность. Учитывая, что это химическое вещество естественным образом присутствует во многих организмах, риск токсичности незначителен.
Чрезмерное воздействие этилацетата может вызвать раздражение глаз, носа и горла. Сильная передозировка может вызвать слабость, сонливость и потерю сознания. [ 25 ] У людей, подвергшихся кратковременному воздействию концентрации 400 частей на миллион в этилацетате с концентрацией 1,4 мг/л, возникло раздражение носа и горла. [ 26 ] Этилацетат является раздражителем конъюнктивы и слизистой оболочки дыхательных путей . Эксперименты на животных показали, что при очень высоких концентрациях сложный эфир оказывает угнетающее действие на центральную нервную систему и приводит к летальному исходу; при концентрациях от 20 000 до 43 000 ppm (2,0–4,3%) могут наблюдаться отек легких с кровоизлияниями , симптомы угнетения центральной нервной системы, вторичная анемия и поражение печени . У людей концентрации 400 ppm вызывают раздражение носа и глотки ; также известны случаи раздражения конъюнктивы с временным помутнением роговицы . В редких случаях воздействие может вызвать сенсибилизацию слизистой оболочки и кожные высыпания . Раздражающее действие этилацетата слабее, чем у пропилацетата или бутилацетата . [ 27 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Этилацетат MSDS» .
- ^ Jump up to: а б с д и Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0260» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б с Запись об этилацетате в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда , доступ 7 декабря 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Этилацетат» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б с Рименшнейдер, Вильгельм; Болт, Герман М. «Органические сложные эфиры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a09_565.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Паркер, Джозеф (1832). «Эдинбургская энциклопедия» . Эдинбургская энциклопедия . 5 .
- ^ Дутиа, Панкадж (10 августа 2004 г.). «Этилацетат: технико-коммерческий профиль» (PDF) . Химический еженедельник : 184 . Проверено 21 марта 2009 г.
- ^ « Мировой рынок этилацетата в 2018 году будет оценен в $3,3 млрд», сообщает Visiongain . Видениегейн . 05.09.2019 . Проверено 5 сентября 2019 г.
- ^ Мисоно, Макото (2009). «Последний прогресс в практическом применении катализаторов на основе гетерополикислот и перовскитов: каталитические технологии для устойчивого общества». Катализ сегодня . 144 (3–4): 285–291. дои : 10.1016/j.cattod.2008.10.054 .
- ^ ico.org. Архивировано 29 апреля 2007 г. на Wayback Machine.
- ^ Литтлдайк, М.; Черретт, Дж. М. (июнь 1976 г.). «Непосредственное заглатывание растительного сока из срезанных листьев муравьями-листорезами Atta cephalotes (L.) и acromyrmex Octospinosus (reich) (Formicidae, Attini)» . Бюллетень энтомологических исследований . 66 (2): 205–217. дои : 10.1017/S0007485300006647 . ISSN 1475-2670 .
- ^ Силия, Г.; Фламинио, С.; Куаранта, М. (2022). «Новый и неинвазивный метод выделения ДНК из сухих образцов пчел» . Научные отчеты . 12 (1): 11679. Бибкод : 2022NatSR..1211679C . дои : 10.1038/s41598-022-15595-8 . ПМК 9270346 . ПМИД 35804181 .
- ^ Тан, Вэй Вэнь; Ву, Бин; Вэй, Е; Ёсикай, Наохико (2018). «Синтез пиридина, катализируемый медью и вторичным амином, из O -ацетилоксимов и α,β-ненасыщенных альдегидов» . Органические синтезы . 95 : 1–14. дои : 10.15227/orgsyn.095.0001 .
- ^ Инглис, Дж.К.Х.; Робертс, К.К. (1926). «Этилацетоацетат». Орг. Синтез . 6:36 . дои : 10.15227/orgsyn.006.0036 .
- ^ Jump up to: а б В. Майер, В. Свобода: Энтальпии испарения органических соединений: критический обзор и обобщение данных. Научные публикации Блэквелла, Оксфорд, 1985, ISBN 0-632-01529-2.
- ^ КБ Виберг, Л.С. Крокер, К.М. Морган: Термохимические исследования карбонильных соединений. 5. Энтальпии восстановления карбонильных групп. В: Дж. Ам. хим. Соц. 113, 1991, стр. 3447–3450. doi:10.1021/ja00009a033 .
- ^ Г.С. Паркс, Х.М. Хаффман, М. Бармор: Термические данные по органическим соединениям. XI. Теплоемкости, энтропии и свободные энергии десяти соединений, содержащих кислород или азот. В: Дж. Ам. хим. Соц. 55, 1933, с. 2733–2740, doi:10.1021/ja01334a016 .
- ^ Jump up to: а б Д. Р. Сталл-младший: Химическая термодинамика органических соединений. Уайли, Нью-Йорк, 1969 год.
- ^ М. Е. Батвилл, Дж. Д. Рокенфеллер: Теплота сгорания и образование этилацетата и изопропилацетата. В: Термохим. Акта . 1, 1970, стр. 289–295. doi:10.1016/0040-6031(70)80033-8 .
- ^ Пинтос, М.; Браво, Р.; Балуджа, MC; Пас Андраде, Мичиган; Ру-Дегранж, Ж.; Гролье, Ж.-ПЕ (1988). «Термодинамика бинарных смесей алканоат + алкан. Концентрационная зависимость избыточных теплоемкостей и объемов». Может. Дж. Чем . 66 (5): 1179–1186. дои : 10.1139/v88-193 .
- ^ Д. Эмброуз, Дж. Х. Эллендер, Х. А. Гандри, Д. А. Ли, Р. Таунсенд: Термодинамические свойства органических соединений кислорода. ЛИ. Давление паров некоторых эфиров и жирных кислот. В: J. Chem. Термодин. 13, 1981, с. 795–802. doi:10.1016/0021-9614(81)90069-0
- ^ С. Янг, Г.Л. Томас: Давление паров, молекулярные объемы и критические константы десяти низших эфиров. В: J. Chem. Соц. 63, 1893, с. 1191.
- ^ Дж. Шмидт: Проектирование предохранительных клапанов для многоцелевых систем в соответствии с ISO 4126-10. В: Chem. Techn. 83, 2011, стр. 796–812. doi:10.1002/cite.201000202
- ^ Паспорт безопасности этилацетата «Номер паспорта безопасности этила ацетата: E2850» .
- ^ Макисон, ФРВ; Стриков, Р.С.; Партридж, Эл. Джей-младший, ред. (январь 1981 г.). NIOSH/OSHA – Рекомендации по охране труда при химической опасности . Публикация DHHS (NIOSH) № 81–123. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.
- ^ Клейтон, Джорджия; Клейтон, Ф.Е., ред. (1993–1994). Промышленная гигиена и токсикология Пэтти. Тома 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F: Токсикология (4-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. п. 2981.
- ^ Энциклопедия гигиены и безопасности труда , Женева, Швейцария: Международное бюро труда, 1983, с. 782
Внешние ссылки
[ редактировать ]- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/ethyl_acetate#section=Toxicity
- Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
- Международные карты химической безопасности
- Данные о безопасности материала (MSDS) для этилацетата
- Национальный реестр загрязнителей – информационный бюллетень по этилацетату
- Этилацетат: молекула месяца
- Цель использования концентрированной серной кислоты при этерификации для катализа
- Основные факты и контакты SEKAB [1] SEKAB этилацетат
- Технокоммерческий профиль этилацетата в Индии
- Расчет давления пара , плотности жидкости , динамической вязкости жидкости , поверхностного натяжения этилацетата .