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乙酰丙酮

乙丙,常温下为无色易流动液体,有的气味,冷却时凝成有光泽的晶体,易燃,低毒。与许多金属生成能溶于有机溶剂和有挥发性的盐。它是一个双齿配体,并且在杂环化合物的合成中有很多用处。

化学品简介

乙酰丙酮其标准命名为2,4-戊二酮,又称二乙酰甲烷。为丙酮 的一种衍生物,分子式 。乙酰丙酮是一个CH2把两个基连在一起的一种饱和二元酮,这类酮通常称为β二酮。乙酰丙酮是最简单的β二酮。它是一个双齿配体,并且在杂环化合物的合成中有很多用处。乙酰丙酮具有烯醇和酮的互变异构。按《危险货物品名表》属高闪点甲类液体,编号33587。危品类别,为3类。可以作为过渡金属合剂。可用于比色法测定铁和,在二硫化碳存在时测定铊。

物理性质

能与乙醇、苯、三氯甲烷乙醚丙酮、冰乙酸混溶,1份产品约溶于8份水中。

相对蒸气密度(): 3.45

饱和蒸气压(kPa): 0.93/20℃

燃烧热(kJ/摩尔): 2574.5

引燃温度(℃): 340

爆炸上限%(V/V): 11.4

爆炸下限%(V/V): 1.7

溶解性:微溶于水,溶于醇、氯仿、醚、苯、丙酮等多数有机溶剂。

化学性质

在碱作用下,能被水分解为乙酸和丙酮。见光变为褐色树脂状物。

互变异构

乙酰丙酮通常会是烯醇式和酮式的两种互变异构体(见互变异构)的混合物,两者处于动态平衡中,其中烯醇式异构体在分子内形成氢键

将乙酰丙酮的石油醚溶液冷至-78°C,可分离出固体的烯醇式异构体,熔点为-9°C。此异构体于室温放置,很快又转变成上述的平衡混合物。

与其他物质的反应

乙酰丙酮与三氯化铁水溶液作用,显栗色;与金属钠反应,产生氢气和乙酰丙酮钠:

后者与卤代烃酰卤可发生碳或者氧上的取代反应。乙酰丙酮几乎与所有的金属氢氧化物碳酸根乙酸盐反应,生成金属配位化合物,通式为,M为金属,n为金属离子的价数。此类化合物多数是稳定的固体,如铝、铍、铬、、等金属衍生物等,可溶于有机溶剂中,在常压下蒸馏也不分解。

乙酰丙酮在日光照射下与氯反应,只生成两个甲基上氢被取代的产物(结构式如)。

制备方法

其制备方法是由乙酸裂解生成的乙酰酮用丙酮吸收,在硫酸或乙酰磺酰乙酸存在下,于67~71℃使之生成乙酸异丙烯酯,经分离提纯后,在500~600℃下经分子重排生成乙酰丙酮,最后分馏提纯得成品。

制备乙酰丙酮的较好方法是丙酮在金属钠作用下与乙酸乙酯缩合(见缩合反应),或在三氟化硼作用下与乙酸酐缩合。乙酰丙酮是有机合成的原料,其金属衍生物有些可作为汽油或润滑油的添加剂和农药等。

1、乙酰丙酮可由三氟化硼存在下,丙酮被乙酸酐酰化制得。

2、也可由丙酮和乙酸乙酯缩合制得。

生产方法

乙酰丙酮可采用不同的工艺路线:丙酮与乙烯酮反应或乙酸酐与丙酮缩合或丙酮与乙酸乙酯缩合。丙酮与乙烯酮的反应的过程,实际上是以丙酮为原料,经乙烯酮、乙酸异丙烯酯,再经转化而得乙酰丙酮。

普通工艺

工艺过程如下:将含有二硫化碳丙酮气化后引入780-800℃的裂化炉,使之生成乙烯酮(或乙酸经气化磷酸三乙酯催化剂存在下,以氨为稳定剂,经700℃裂化炉裂解为乙烯酮),乙烯酮用丙酮吸收,在硫酸乙酰磺酰存在下,于61-71℃使之与乙酸反应生成乙酸异丙烯酯,经分馏提纯后,乙酸异丙稀酯纯度可达93-95%以上。再将乙酸异丙烯酯气化,引入预热至560-570℃转化炉,经分子重排生成乙酰丙酮,经冷凝,分馏提纯的成品。每吨产品消耗丙酮约2700kg。丙酮乙酸乙酯缩合的过程是在金属钠存在下进行的。

精制方法

乙酰丙酮的精制方法:将约20ml乙酰丙酮粗品溶于80ml苯中,然后与等体积的蒸馏水振荡3h。易溶于水的乙酸分配到水相中,而乙酰丙酮则易溶于苯中。苯相中的乙酰丙酮可直接应用,也可将苯蒸馏除。原料消耗定额:丙酮(工业品,含水<0.5%)2553kg/t、发烟硫酸(以计)12kg/t、乙酸酐(95%)19kg/t、二硫化碳化学纯)6kg/t。

化学品用途

除具有醇和酮的典型性质外,还与二三氯化铁栗色,与许多金属盐形成螯合物。由乙酐或乙酰氯与丙酮缩合,或由丙酮与乙烯酮反应制得。用做金属萃取剂分离三、四价离子,油漆及油墨干燥剂,农药杀虫剂、杀菌剂,高聚物的溶剂,测定铊、铁、氟的试剂及有机合成中间体等。

戊二酮又称乙酰丙酮,是杀菌剂甲基菌胺、嘧菌胺和除草剂嘧磺隆的中间体。

用作制药的原料及有机中间体,也可作溶剂

用作分析试剂及钨、中国铝业的萃取剂

乙酰丙酮是有机合成中间体,与胍生成氨基4,6-二甲基嘧,是重要的制药原料。可作醋酸纤维素的溶剂,汽油及润滑剂的添加剂,油漆和清漆的干燥剂、杀菌剂,杀虫剂等。乙酰丙酮还可作为石油裂解、加氢反应和羰基化反应的催化剂,氧气的氧化促进剂等。可用来脱除多孔固体中的金属氧化物及用于处理聚丙烯触媒等。在欧美国家50%以上用于牲畜止泻药和饲料添加剂。

用于醋酸纤维素的溶剂,其金属配位化合物也作溶剂。汽油、润滑油的添加剂,涂料和清漆干燥剂。有机合成中间体。

化学品危害

口服

大鼠LD50: 55 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 951 毫克/ 公斤

毒性分级

中毒

刺激数据

皮肤- 兔子 488 毫克 轻度; 眼睛- 兔子 20 毫克 轻度

可燃性

遇明火、高温、氧化剂较易燃; 燃烧产生刺激烟雾

健康危害

吸入、摄入或经皮肤吸收对身体有害。对眼睛和皮肤有刺激作用。中毒表现有头痛、恶心和呕吐。

环境危害

对环境有危害,对大气可造成污染。

燃爆危险

物品易燃,有毒,具刺激性。

危险特性

其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。乙酰丙酮与氧化剂可发生反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。本品为无色或淡黄色液体;微有丙酮乙酸的臭气;易燃。与水、乙醇乙醚三氯甲烷能任意混合。

储运特性

库房通风低温干燥;与氧化剂分开存放。

安全信息

危险品标志 Xn,Xi

危险类别码 11-36/37/38-22-10-R22-R10-20/21/22

安全说明 21-23-24/25-36-26-S24/25-S23-S21

危险品运输编号 UN 2310 3/PG 3

WGK Germany 1

RTECS号 SA1925000

F 9-23

HazardClass 3

PackingGroup III

毒害物质数据 123-54-6(Hazardous Substances Data)

产品信息

上游原料

乙酸\u003e钠--\u003e丙酮\u003e二硫化碳\u003e4-氯苯甲醛\u003e氨基钠\u003e硫酸\u003e醋酸铜\u003e乙烯酮\u003e磷酸三乙酯\u003e乙酸异丙烯酯\u003e4-羟基-3-甲氧基苯乙酮

下游产品

1,7-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)庚烷3,5-二酮\u003e2-羟基-4-甲氧甲基-6-甲基-5-硝基烟--\u003e5-羟基-4-甲氧甲基-6-甲基-3-吡啶甲醇\u003e4,6-二甲基-2-羟基嘧啶盐酸盐--\u003e2-(羧基甲基硫代)-4,6-二甲基嘧啶 一水合物\u003e水合三酮--\u003e5-溴-2-氯-4,6-二甲基尼古丁腈--\u003e17-乙炔基-17-羟基-18-甲基雌甾-5(10),9(11)-二烯3-酮-3-乙二醇缩酮\u003e2-氨基-4,6-二甲基-3-吡啶甲酰胺\u003e1,4,6-三甲基-3-氨基吡唑并[3,4-B]吡啶--\u003e4,6-二甲基-3-氨基吡唑并[3,4-B]吡啶--\u003e二(乙酰丙酮)钯(II)--\u003e2-氯-3-基-4,6-二甲基吡啶\u003e4,6-二甲基-2-羟基吡啶\u003e2-羟基4-甲氧甲基-4-甲基烟腈--\u003e磺胺二甲嘧啶--\u003e17Α-乙炔基3Β,17Β-二羟基-18-甲基雌甾-2,5(10)-二烯3-二甲醚\u003e2-甲硫基4,6-二甲基嘧啶--\u003e1-(2,4-二甲基啉-3-基)乙酮盐酸盐--\u003e3-氰基-4,6-二甲基-2-羟基吡啶--\u003e3,5-二甲基-吡唑4-羧酸\u003e3,5-二甲基吡唑-1-硝酸咪--\u003e美喹多司--\u003e17Α-乙炔基-18-甲基-雌甾-5(10),9(11)-二烯-17Β-醇-3-酮--\u003e2-乙基3-甲基吡--\u003e13-乙基-17Β-羟基18,19-二去甲孕甾-5(10)-烯-20-炔-3-酮 17Α-乙炔基17Β-羟基-18-甲基雌甾-5(10)-烯-3-酮--\u003e2-氨基4,6-二甲基嘧啶\u003e2,4-二甲基-5-乙酰噻唑\u003e三乙酰丙酮铝

中间体

乙酰丙酮是一种重要有机合成中间体,广泛用于制药、香料、农药等工业。

乙酰丙酮是制药工业的重要原料,如合成4,6-二甲基嘧啶衍生物等。还用作醋酸纤维素溶剂,油漆和清漆等的干燥剂,也是重要的分析试剂。

由于烯醇式的存在,乙酰丙酮能与金属钴(Ⅱ)、钴(Ⅲ)、铍、铝、铬、铁(Ⅱ)、铜、、钯、锌、、锡、锆、镁、锰、钪和钍等多种金属离子生成螯合物,可用作燃料油的添加剂和润滑油的添加剂。

利用其与金属的螯合作用,可用作微孔中金属的清洗剂;用作催化剂、树脂交联剂、树脂固化促进剂;树脂、橡胶添加剂;用于羟基化反应、加氢反应、异构化反应、低分子不饱和酮的合成和低碳烯烃聚合和共聚等;用作有机溶剂,用于醋酸纤维素、油墨、颜料;油漆干燥剂;制备杀虫脒、杀菌剂的原料,家畜止泻药和饲料添加剂;红外反射玻璃、透明导电膜(铟盐)、超导薄膜(铟盐)形成剂;乙酰丙酮金属配位化合物有特殊颜色 (铜盐绿色、铁盐红色、铬盐紫色)而不溶于水;用作医药原料;有机合成原料  。

编号系统

CAS号:123-54-6

MDL号:MFCD00008787

EINECS号:204-634-0

RTECS号:SA1925000

BRN号:741937

PubChem号:24845859

物性数据

性状:无色或微黄色透明液体,有酯的气味。

沸点(ºC,101.3kPa):140.4

熔点(ºC):-23.5

相对密度(g/mL,25/4ºC):0.9721

相对密度(g/mL,20/20ºC):0.9753

折射率(17ºC):1.4541

折射率(n20ºC):1.4494

闪点(ºC):40.56

溶解性:微溶于水,能与乙醇乙醚三氯甲烷丙酮、冰乙酸等有机溶剂混溶

相对密度(25℃,4℃):0.934464

相对密度(20℃,4℃):0.9702125

溶度参数()0.5:21.264

Van der Waals面积():8.790×109

van der Waals体积():60.970

气相标准燃烧热()():-2730.3

气相标准声称热(焓)( ) :-380.6

液相标准燃烧热(焓)():-2687.1

液相标准声称热(焓)():-423.6

液相标准热熔():204.4

毒理学数据

中等毒性,能刺激皮肤、黏膜。人体在150~300mg/kg下长时间逗留即出现头痛、恶心、呕吐、眩晕和感觉迟钝等症状。

分子结构数据

摩尔折射率:25.27

摩尔体积():105.3

等张比容(90.2K):241.2

表面张力(dyne/cm):27.5

极化率():10.01

计算化学数据

疏水参数计算参考值(XlogP):无

氢键供体数量:0

氢键受体数量:2

可旋转化学键数量:2

互变异构体数量:5

拓扑分子极性表面积:34.1

重原子数量:7

表面电荷:0

复杂度:82.3

同位素原子数量:0

确定原子立构中心数量:0

不确定原子立构中心数量:0

确定化学键立构中心数量:0

不确定化学键立构中心数量:0

共价键单元数量:1

性质与稳定性

性质:乙酰丙酮为无色或微黄色的可燃性液体。沸点135-137℃,闪点34℃,熔点23℃。相对密度0.976,折光率n20D1.4512。1g乙酰丙酮可溶于8g水中,并与乙醇、苯、三氯甲烷乙醚、丙酮和丙乙酸混溶,在碱液中则分解为丙酮和乙酸。遇高热、明火及强氧化剂易引起燃烧。在水中不稳定,易被水解为乙酸和丙酮。

中等毒性。能刺激皮肤、黏膜,当人体在下长时间逗留即能受害,出现头痛、恶心、呕吐、眩晕和感觉迟钝等症状,但在浓度下即无危险。生产应采用真空密闭装置。操作现场应加强通风、尽量减少跑、冒、滴、漏。发生中毒要及早离开现场,呼吸新鲜空气。操作人员应穿戴防护用具,并定期进行职业病检查。

贮存方法

远离明火及强氧化剂,阴凉处密封保存。

用铁桶内衬塑料袋或塑料桶包装;每桶250kg。防火、防潮,贮存于危险品库内。

按危险化学品规定贮运。

参考资料


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