乙酸酐
乙酸酐是由乙酸衍生出來的酸酐,分子式為官能基|碳|氫|3|碳|氧||2|氧,常縮寫為Ac2O。在有機合成中常用它作乙酰化試劑或失水劑。在室溫下乙酸酐為無色液體,與空氣中的水分反應,從而散發出乙酸的強烈味道。
目錄
用途
Ac2O主要用來乙酰化纖維素製取醋酸纖維[1] ,應用在膠片和其他領域中。
- (CH3CO)2O + CH3CH2OH → CH3CO2CH2CH3 + CH3CO2H
通常以鹼,如吡啶作為催化劑。具有路易斯酸性的鈧鹽也可作為催化劑。
阿司匹林(乙酰水楊酸),是用乙酸酐對水楊酸乙酰化來製取的。乙酸酐與嗎啡反應可用於合成海洛因,因此它被美國司法部緝毒署列為第二類易製毒化學品。
- rm (CH_3CO)_2O + C_{17}H_{19}NO_3 {=\!=\!=\!=} C_{21}H_{23}NO_5 + H_2O
生產
乙酸酐可由乙酸甲酯的孟山都法羰基化製得,常以銠和鋰的碘化物作催化劑:
- {CH}_3\{CO}_2\{CH}_3 + \{CO} \left( \{CH}_3\{CO}\right)_2\{O}
該反應中,乙酸甲酯先被轉化為碘甲烷和一個乙酸鹽。然後碘甲烷的羰基化得到乙酰碘,和乙酸鹽或乙酸反應生成產物。由於乙酸酐在水中不穩定,該反應需在無水環境中進行。相比之下,孟山都乙酸合成法雖然也涉及含銠催化劑催化羰基化碘甲烷,但起碼有部分反應是在水溶液中的。
1922年,隨着由乙酸酐合成的醋酸纖維需求量大大增加,瓦克(Wacker Chemie)發明了一種新的製取乙酸酐的方法,即以乙烯酮和乙酸反應來製取。該反應中的乙烯酮可由乙酸高溫失水獲得。
乙酸酐價格很便宜,在實驗室中通常不需製取,直接購買使用。
水解
乙酸酐在水中的溶解度大約是2.6%(以質量)。但是和其他酸酐一樣,其水溶液不穩定,容易發生水解反應生成乙酸:
- left( \{CH}_3\{CO}\right)_2\{O} + \{H}_2\{O} \2\{CH}_3\{COOH}
安全
乙酸酐具有刺激性而且可燃。由於它可與水反應,滅火時常選用二氧化碳或醇泡沫。乙酸酐蒸汽對人有害。