Винилацетат

Винилацетат
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК Этенилацетат
	Систематическое название ИЮПАК Этенил этаноат
	Другие имена Виниловый эфир уксусной кислоты ; Винил этаноат ; Ацетоксиэтен ; ВиАк ; VAM ; Мономер винилацетата ; Этениловый эфир уксусной кислоты ; 1-ацетоксиэтилен ;
Идентификаторы
Номер CAS	108-05-4 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
Справочник Байльштейна	1209327
КЭБ	ЧЕБИ: 46916 ;
ХимическийПаук	7616 ;
Информационная карта ECHA	100.003.224
Номер ЕС	203-545-4 ;
КЕГГ	C19309 ;
МеШ	C011566
ПабХим CID	7904 ;
НЕКОТОРЫЙ	Л9МК238Н77 ;
Число	1301
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID3021431 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 4 Н 6 О 2
Молярная масса	86.090 g·mol −1
Появление	Бесцветная жидкость
Запах	Сладкий, приятный, фруктовый; может быть резким и раздражающим
Плотность	0,934 г/см 3
Температура плавления	-93,5 ° C (-136,3 ° F; 179,7 К)
Точка кипения	72,7 ° C (162,9 ° F; 345,8 К)
Магнитная восприимчивость (χ)	−46.4 × 10 −6 см 3 /моль
Опасности
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Заявления об опасности	Х225 , Х332 , Х335 , Х351
Меры предосторожности	P201 , P202 , P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P261 , P271 , P280 , P281 , P303+P361+P353 , P304+P312 , P304+P340 , P308+P313 , , 12 П370 +П378 , П403+ П233 , П403+П235 , П405 , П501
NFPA 704 (огненный алмаз)	2 3 2
точка возгорания	−8 ° C (18 ° F; 265 К)
Самовоспламенение ; температура	427 ° С (801 ° F; 700 К)
Взрывоопасные пределы	2.6–13.40%
	NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
ПЭЛ (допустимо)	никто
Паспорт безопасности (SDS)	КМГС 0347
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Винилацетат представляет собой соединение формулы органическое CH ₃ CO ₂ CH=CH ₂ . Эта бесцветная жидкость является предшественником поливинилацетата , сополимеров этилена и винилацетата , поливинилового спирта и других важных промышленных полимеров. ^[3]

Производство

В 2007 году мировые мощности по производству винилацетата оценивались в 6 969 000 тонн в год, при этом большая часть мощностей сосредоточена в США (1 585 000, все в Техасе), Китае (1 261 000), Японии (725 000) и Тайване (650 000). ^[4] Средняя прейскурантная цена на 2008 год составила 1600 долларов США за тонну. Celanese является крупнейшим производителем (около 25% мировых мощностей), в то время как другие важные производители включают China Petrochemical Corporation (7%), Chang Chun Group (6%) и LyondellBasell (5%). ^[4]

Это ключевой ингредиент мебельного клея. ^[5]

Подготовка

Винилацетат – это ацетатный эфир винилового спирта . Поскольку виниловый спирт весьма нестабилен (по отношению к ацетальдегиду ), получение винилацетата более сложно, чем синтез других ацетатных эфиров.

Основной промышленный путь включает реакцию этилена и уксусной кислоты с кислородом в присутствии палладиевого катализатора. ^[6]

{\ce {2 C2H4 + 2 CH3CO2H + O2 -> 2 CH3CO2CHCH2 + 2 H2O}}

Этот метод заменил добавление уксусной кислоты к ацетилену. Основная побочная реакция — горение органических предшественников.

Механизм

Эксперименты по мечению изотопов и кинетике позволяют предположить, что в этом механизме участвуют промежуточные соединения, содержащие PdCH ₂ CH ₂ OAc. При удалении бета-гидрида образуются винилацетат и гидрид палладия, которые окисляются с образованием гидроксида. ^[7]

Альтернативные маршруты

Винилацетат когда-то получали главным образом гидроэтерификацией , т. е. добавлением уксусной кислоты к ацетилену в присутствии металлических катализаторов. Используя катализаторы ртути(II), винилацетат был впервые получен Фрицем Клатте в 1912 году. ^[3] В настоящее время ацетат цинка в качестве катализатора используется :

CH ₃ CO ₂ H + C ₂ H ₂ → CH ₃ CO ₂ CHCH ₂

Примерно 1/3 мирового производства зависит от этого маршрута, который, поскольку он экологически грязный, в основном практикуется в странах с смягченными экологическими нормами, таких как Китай.

Другой путь получения винилацетата включает разложение этилидендиацетата термическое :

(CH ₃ CO ₂ ) ₂ CHCH ₃ → CH ₃ CO ₂ CHCH ₂ + CH ₃ CO ₂ H

Полимеризация

Его можно полимеризовать с получением поливинилацетата (ПВА). С другими мономерами его можно использовать для получения различных сополимеров , таких как этилен-винилацетат (ЭВА), винилацетат- акриловая кислота (ВА/АА), поливинилхлорид ацетат (ПВХК) и поливинилпирролидон (сополимер Vp/Va, используемый в волосах ). гели ). ^[8] Из-за нестабильности радикала попытки контролировать полимеризацию с помощью большинства «живых/контролируемых» радикальных процессов оказались проблематичными. Однако RAFT -полимеризация (или, точнее, MADIX) предлагает удобный метод контроля синтеза ПВС путем добавления ксантогената или дитиокарбаматного агента переноса цепи.

Другие реакции

Винилацетат полезен в органическом синтезе . ^[9] Трансацетилирование используется для получения энантиообогащенных спиртов и сложных эфиров. Также было продемонстрировано трансацетилирование, катализируемое иридием: ^[10]^[11]

ROH + CH ₂ =CHOAc → ROCH=CH ₂ + HOAc

Трансвинилирование также возможно с использованием винилацетата. Вступает в реакцию Дильса-Альдера с диенами .

Винилацетат подвергается многим реакциям, ожидаемым для алкена и сложного эфира . Добавляют бром , получая дибромид. Галогенводороды добавляются с образованием 1-галогенэтилацетатов, которые невозможно получить другими методами из-за отсутствия соответствующих галогенспиртов. Уксусная кислота добавляется в присутствии палладиевых катализаторов с получением этилидендиацетата CH ₃ CH(OAc) ₂ . Он подвергается переэтерификации с различными карбоновыми кислотами . ^[12] Алкен также подвергается циклоприсоединениям Дильса-Альдера и 2+2.

Оценка токсичности

Испытания показывают, что винилацетат имеет низкую токсичность. Пероральная LD ₅₀ для крыс составляет 2920 мг/кг. ^[3]

31 января 2009 г. окончательная оценка правительства Канады пришла к выводу, что воздействие винилацетата не вредно для здоровья человека. ^[13] Это решение в соответствии с Законом Канады об охране окружающей среды (CEPA) было основано на новой информации, полученной в период общественного обсуждения, а также на более поздней информации из оценки риска, проведенной Европейским Союзом.

В контексте крупномасштабного выброса в окружающую среду он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как это определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве общества на информацию ( 42 USC 11002 ), в соответствии с которым он «не соответствует критериям токсичности [,], но из-за его острой летальности большой объем производства [или] известный риск считается вызывающим озабоченность химическим веществом». Согласно этому закону, к нему предъявляются строгие требования по отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят или используют его в количествах, превышающих 1000 фунтов. ^[14]

См. также

Ссылки

^ «Заявление общественного здравоохранения о винилацетате» . Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний, Центры по контролю заболеваний. У него сладкий, приятный фруктовый запах, но у некоторых людей запах может быть резким и раздражающим.
^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0656» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ Jump up to: ^а ^б ^с Биневальд, Франк; Лейболд, Эдгар; Тужина, Павел; Рошер, Гюнтер (2019). «Виниловые эфиры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 1–16. дои : 10.1002/14356007.a27_419.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4 .
^ Jump up to: ^а ^б Х. Чинн (сентябрь 2008 г.). «Отчет о маркетинговом исследовании CEH: винилацетат» . Справочник по химической экономике . НИИ консалтинг . Проверено 1 июля 2011 г. ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Карл Шмавонян (24 октября 2012 г.). «Pidilite Industries Мадукара Пареха зарабатывает его семье 1,36 миллиарда долларов» . Форбс.com . Проверено 27 января 2013 г. хотя Pidilite пришлось бороться с ростом цен на мономер винилацетата, его ключевое сырье.
^ Ю.-Ф. Хан; Д. Кумар; К. Шивадинараяна и Д.В. Гудман (2004). «Кинетика горения этилена при синтезе винилацетата на катализаторе Pd/SiO ₂ » (PDF) . Журнал катализа . 224 : 60–68. дои : 10.1016/j.jcat.2004.02.028 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 марта 2008 г. Проверено 5 ноября 2006 г.
^ Стакчиола, Д.; Каласа, Ф.; Беркхолдер, Л.; Швабахер Алан, В.; Нейрок, М.; Тайсо Уилфред, Т. (2005). «Выяснение механизма реакции катализируемого палладием синтеза винилацетата». Angewandte Chemie, международное издание . 44 (29): 4572–4574. дои : 10.1002/anie.200500782 . ПМИД 15988776 .
^ «Сополимер ВП/ВА» . Совет по средствам личной гигиены. Архивировано из оригинала 16 октября 2012 года . Проверено 13 декабря 2012 г.
^ Манчанд, Перси С. (2001). «Винилацетат». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rv008 . ISBN 0-471-93623-5 .
^ Томотака Хирабаяси; Сатоши Сакагути; Ясутака Хер (2005). «Иридий-катализируемый синтез виниловых эфиров из спиртов и винилацетата» . Орг. Синтез . 82:55 orgsyn.082.0055 дои : 10.15227/ .
^ Ясуси Обора; Ясутака Хер (2012). «Приложение к обсуждению: катализируемый иридием синтез виниловых эфиров из спиртов и винилацетата». Орг. Синтез . 89 :307 дои : 10.15227/orgsyn.089.0307 .
^ Д. Сверн и Э. Ф. Джордан-младший (1963). «Виниллаурат и другие виниловые эфиры» (PDF) . Органические синтезы, Сборник . 4 : 977. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2011 г. Проверено 11 ноября 2007 г.
^ «Сводка комментариев общественности, полученных по проекту отчета правительства Канады об оценке винилацетата (CAS № 108-05-4)» (PDF) . Здоровье Канады. 2009.
^ «40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговые плановые количества» (PDF) . Свод федеральных правил . заголовок 40, том. 30, часть 355, приложение. A (EPA) (изд. за декабрь 2017 г.). Государственная типография : 474. Декабрь 2017 г. Проверено 7 марта 2018 г. - через Генеральную прокуратуру США.

Внешние ссылки

[1] «Заявление общественного здравоохранения о винилацетате» . Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний, Центры по контролю заболеваний. У него сладкий, приятный фруктовый запах, но у некоторых людей запах может быть резким и раздражающим.

[NIOSH-2] Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0656» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[Ullmann-3] Jump up to: ^а ^б ^с Биневальд, Франк; Лейболд, Эдгар; Тужина, Павел; Рошер, Гюнтер (2019). «Виниловые эфиры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 1–16. дои : 10.1002/14356007.a27_419.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4 .

[CEH-4] Jump up to: ^а ^б Х. Чинн (сентябрь 2008 г.). «Отчет о маркетинговом исследовании CEH: винилацетат» . Справочник по химической экономике . НИИ консалтинг . Проверено 1 июля 2011 г. ^{[ мертвая ссылка ]}

[5] Карл Шмавонян (24 октября 2012 г.). «Pidilite Industries Мадукара Пареха зарабатывает его семье 1,36 миллиарда долларов» . Форбс.com . Проверено 27 января 2013 г. хотя Pidilite пришлось бороться с ростом цен на мономер винилацетата, его ключевое сырье.

[6] Ю.-Ф. Хан; Д. Кумар; К. Шивадинараяна и Д.В. Гудман (2004). «Кинетика горения этилена при синтезе винилацетата на катализаторе Pd/SiO ₂ » (PDF) . Журнал катализа . 224 : 60–68. дои : 10.1016/j.jcat.2004.02.028 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 марта 2008 г. Проверено 5 ноября 2006 г.

[7] Стакчиола, Д.; Каласа, Ф.; Беркхолдер, Л.; Швабахер Алан, В.; Нейрок, М.; Тайсо Уилфред, Т. (2005). «Выяснение механизма реакции катализируемого палладием синтеза винилацетата». Angewandte Chemie, международное издание . 44 (29): 4572–4574. дои : 10.1002/anie.200500782 . ПМИД 15988776 .

[8] «Сополимер ВП/ВА» . Совет по средствам личной гигиены. Архивировано из оригинала 16 октября 2012 года . Проверено 13 декабря 2012 г.

[9] Манчанд, Перси С. (2001). «Винилацетат». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . дои : 10.1002/047084289X.rv008 . ISBN 0-471-93623-5 .

[10] Томотака Хирабаяси; Сатоши Сакагути; Ясутака Хер (2005). «Иридий-катализируемый синтез виниловых эфиров из спиртов и винилацетата» . Орг. Синтез . 82:55 orgsyn.082.0055 дои : 10.15227/ .

[Ishii-11] Ясуси Обора; Ясутака Хер (2012). «Приложение к обсуждению: катализируемый иридием синтез виниловых эфиров из спиртов и винилацетата». Орг. Синтез . 89 :307 дои : 10.15227/orgsyn.089.0307 .

[12] Д. Сверн и Э. Ф. Джордан-младший (1963). «Виниллаурат и другие виниловые эфиры» (PDF) . Органические синтезы, Сборник . 4 : 977. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2011 г. Проверено 11 ноября 2007 г.

[13] «Сводка комментариев общественности, полученных по проекту отчета правительства Канады об оценке винилацетата (CAS № 108-05-4)» (PDF) . Здоровье Канады. 2009.

[gov-right-know-14] «40 CFR: Приложение A к Части 355 — Список чрезвычайно опасных веществ и их пороговые плановые количества» (PDF) . Свод федеральных правил . заголовок 40, том. 30, часть 355, приложение. A (EPA) (изд. за декабрь 2017 г.). Государственная типография : 474. Декабрь 2017 г. Проверено 7 марта 2018 г. - через Генеральную прокуратуру США.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]