戊二酸

戊二酸

戊二酸是重要的有機化工原料和中間體,結構式為HOOC(CH2)3COOH。為單斜柱狀結晶或針狀結晶(苯中),通常含1分子結晶水。無水物熔點97.5~98℃,沸點303℃(101kPa)。

分子結構


戊二酸
戊二酸

產品概況


別名:膠酸,a,γ-丙烷二羧酸,1,3-丙二羧酸
英文別名:1,3-Propanedicarboxylic acid;1,5-Pentanedioic acid;Pentanedioic acid;Pentanedioate
CAS No.:110-94-1
EINECS:203-817-2

名稱


戊二酸
英文名稱:glutaric acid
英文名稱2:pentandioic acid
CAS No.:110-94-1

理化特性


主要成分:含量≥99.0%;水中不溶物≤0.01%;灼燒殘渣≤0.1%。
外觀與性狀:針狀結晶或大單斜粒狀結晶。
熔點:92-99℃
沸點:302.9°C at 760 mmHg
閃點:151.2°C
相對密度(水=1):1.424(25℃)、1.429(15℃)
蒸汽壓:0.000223mmHg at 25°C
折射率:1.418 78(106℃)
溶解性:易溶於水、無水乙醇、乙醚和氯仿,微溶於石油醚
毒性:有毒。

物性數據


1.性狀:無色針狀結晶固體。
2.密度(g/mL,15℃):1.316
3.相對密度(20℃,4℃):1.42915
4.熔點(ºC):97.8
5.沸點(ºC):303(dec)
6.沸點(ºC,2.67kPa):200(2666pa)
7.折射率(n106D):1.4188
8.相對密度(25℃,4℃):1.2096100
9.常溫折射率(n25):1.4188106
10.晶相相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2150.91
11.晶相標準聲稱熱(焓)(kJ·mol-1):-959.98
12.飽和蒸氣壓(kPa,200ºC):2.67
13.燃燒熱(KJ/mol):未確定
14.臨界溫度(ºC):566.85
15.臨界壓力(MPa):4.27
16.油水(辛醇/水)分配係數的對數值:未確定
17.爆炸上限(%,V/V):未確定
18.爆炸下限(%,V/V):未確定
19.溶解性:易溶於水、酒精、乙醚和氯仿,微溶於石油醚。
20.閃點(ºC):151.2

存儲方法


1.儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、還原劑、鹼類分開存放,切忌混儲。
2.配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

合成方法


工業上可從生產已二酸的副產品中回收。實驗室製備可有多種方法。
1.由γ-丁內酯製備戊二酸將γ-丁內酯和氰化鉀加熱至190-195℃,攪拌反應2h。冷卻,加入濃鹽酸酸化生成戊二酸單醯胺,再加熱水解即得戊二酸。收率71-75%。
2.由二氫吡喃製備戊二酸將二氫吡喃與0.2N硝酸在沸水浴上加熱溶解,然後在冰水浴上冷卻,加入濃硝酸,二氫吡喃水解並逸出二氧化氮,當溫度降至0℃時,加入硝酸鈉,強烈攪拌3h。不再冷卻,使溫度升至25-30℃。減壓蒸發、冷卻,得戊二酸,收率70-75%。
3.由戊二腈製備戊二酸將戊二腈與鹽酸加熱迴流4h,然後蒸發至干,殘留物含戊二酸和氯化銨,用熱乙醚提取,提取液回收乙醚即得戊二酸,可用氯仿或苯重結晶。
4.環己酮氧化法環己酮經硝酸氧化生產己二酸時副產戊二酸。
5.副產回收法石蠟氧化生產氧化石蠟時回收戊二酸。回收方法一般採用水萃取法(或蒸餾、閃蒸和水蒸氣蒸餾等)和結晶法。
6.環戊酮液相氧化法。
7.二氫呋喃法。實驗室中也用1,3-丙二醇製備戊二酸。
8.製法:
於裝有攪拌器、迴流冷凝器的反應瓶中,加入戊二腈(2)120(1.28mol),50%(質量分數)的硫酸1800mL,攪拌下加熱迴流10h。冷卻後用硫酸銨飽和,再用乙醚提取(200mL×4)。合併乙醚提取液,無水硫酸鈉乾燥。水浴蒸出乙醚,得戊二酸(1)140g,冷后固化,mp97℃,收率82%。用氯仿或苯重結晶,mp97.5~98℃。
9.製法:於1L燒瓶中加入395mL水、5mL濃硝酸(d1.42),再加入二氫吡喃(2)168.3g(2mol),而後於沸水浴加熱25~45min。於另一裝有攪拌器、溫度計、滴液漏斗的反應瓶中,加入濃硝酸(d1.42)575mL(9.25mol),冰鹽浴冷至0℃以下,劇烈攪拌,加入亞硝酸鈉5.75g,直至完全溶解。此時溶液變黃。於0℃以下,滴加上述二氫吡喃溶液,約加入10mL時有棕色二氧化氮生成,反應開始。繼續滴加,保持反應液溫度在10℃以下,約3h加完。加完後繼續攪拌反應1.5h。反應液變為藍綠色,基本無二氧化氮生成。慢慢升溫至25~30℃,當反應液由藍綠色變為黃色時表明反應基本結束,約需2~3h。減壓蒸出水近干,加入100mL水,再減壓蒸餾近干以盡量除去硝酸。剩餘物用100mL乙醚和1000mL苯重結晶,趁熱過濾以除去不溶的硝酸鹽,冷卻,過濾,得戊二酸(1)185~198g,收率70%~75%。母液濃縮可以得到18~23g產物。
10.製法:
於裝有攪拌器、迴流冷凝器的反應瓶中,加入γ-丁內酯(2)86g(1.0mol),氰化鉀72g(1.1mol),攪拌下油浴加熱至190~195℃,反應2h。反應開始后劇烈進行反應,而後逐漸緩慢下來。冷至100℃,加入200mL熱水使之溶解。慢慢加入濃鹽酸至使剛果紅試紙變色。再加入200mL濃鹽酸,攪拌下加熱迴流1h。減壓濃縮至干。將固體弄碎后加入氯仿煮沸提取,每次用氯仿200mL,重複4次。趁熱過濾氯仿溶液。合併氯仿溶液,減壓濃縮至約400mL,冷卻,析出結晶。過濾,冷氯仿洗滌,乾燥,得化合物(1)105~110g,收率79.5%~83.5%。用水重結晶,得純品94~99g,收率71%~75%。

主要用途


1.用於有機合成,用作合成樹脂、合成橡膠聚合時的引發劑。
2.用於顯微分析。
3.可用於電子焊接助劑原料。

其它


健康危害:吸入、攝入本品對身體有害。對眼睛、皮膚有刺激作用。
環境危害:對環境有危害,對水體和大氣可造成污染。
燃爆危險:本品可燃,具刺激性。
危險特性:遇明火、高熱可燃。粉體與空氣可形成爆炸性混合物,當達到一定濃度時,遇火星會發生爆炸。受高熱分解,放出刺激性煙氣。

安全信息


風險術語

R36/37/38:Irritating to eyes, respiratory system and skin.刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。

安全術語

S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S37/39:Wear suitable gloves and eye/face protection.戴適當的手套和護目鏡或面具。

系統編號


MDL號:MFCD00004410
RTECS號:MA3740000
BRN號:1209725
PubChem號:24873070

毒理學數據


1、急性毒性:小鼠經口LC5O:6000mg/kg

分子結構數據


1、摩爾折射率:28.34
2、摩爾體積(m3/mol):100.3
3、等張比容(90.2K):274.6
4、表面張力(dyne/cm):56.1
5、極化率(10-24cm3):11.23

計算化學數據


1、疏水參數計算參考值(XlogP):-0.3
2、氫鍵供體數量:2
3、氫鍵受體數量:4
4、可旋轉化學鍵數量:4
5、互變異構體數量:
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):74.6
7、重原子數量:9
8、表面電荷:0
9、複雜度:104
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:1

生態學數據


該物質對環境有危害,對水體和大氣可造成污染,有機酸易在大氣化學和大氣物理變化中形成酸雨。因而當PH值降到5以下時,會給動、植物造成嚴重危害,魚的繁殖和發育會受到嚴重影響,流域土壤和水體底泥中的金屬可被溶解進入水中毒害魚類。水體酸化還會導致水生生物的組成結構發生變化,耐酸的藻類、真菌增多,而有根植物、細菌和脊椎動物減少,有機物的分解率降低。酸化後會嚴重導致湖泊、河流中魚類減少或死亡。

性質與穩定性


1.常溫常壓不分解,禁止與鹼類、氧化劑、還原劑接觸。
2.有毒。將戊二酸注入家兔皮下,發現對腎有劇烈的毒害。嚴禁口服,操作人員應戴口罩及橡膠手套。
3.存在於烤煙煙葉、白肋煙煙葉、香料煙煙葉、煙氣中。
4.存在於甜菜中。
5.一般只含一個結晶水。