乙醯丙酮

用作製藥的原料

乙醯丙酮,常溫下為無色易流動液體,有酯的氣味,冷卻時凝成有光澤的晶體,易燃,低毒。與許多金屬生成能溶於有機溶劑和有揮發性的鹽。它是一個雙齒配體,並且在雜環化合物的合成中有很多用處。

化學品簡介


乙醯丙酮
乙醯丙酮
乙醯丙酮其標準命名為2,4-戊二酮,又稱二乙醯基甲烷。為丙酮 的一種衍生物,分子式 。乙醯丙酮是一個亞甲基把兩個羰基連在一起的一種飽和二元酮,這類酮通常稱為β二酮。乙醯丙酮是最簡單的β二酮。它是一個雙齒配體,並且在雜環化合物的合成中有很多用處。乙醯丙酮具有烯醇和酮的互變異構。按《危險貨物品名表》屬高閃點易燃液體,編號33587。危品類別,為3類。可以作為過渡金屬螯合劑。可用於比色法測定鐵和氟,在二硫化碳存在時測定鉈。

物理性質


能與乙醇、苯、氯仿、乙醚、丙酮、冰乙酸混溶,1份產品約溶於8份水中。
相對蒸氣密度(空氣=1): 3.45
飽和蒸氣壓(kPa): 0.93/20℃
燃燒熱(kJ/mol): 2574.5
引燃溫度(℃): 340
爆炸上限%(V/V): 11.4
爆炸下限%(V/V): 1.7
溶解性:微溶於水,溶於醇、氯仿、醚、苯、丙酮等多數有機溶劑。

化學性質


在鹼作用下,能被水分解為乙酸和丙酮。見光變為棕色樹脂狀物。

互變異構

乙醯丙酮通常會是烯醇式和酮式的兩種互變異構體(見互變異構)的混合物,兩者處於動態平衡中,其中烯醇式異構體在分子內形成氫鍵:
乙醯丙酮
乙醯丙酮
將乙醯丙酮的石油醚溶液冷至-78°C,可分離出固體的烯醇式異構體,熔點為-9°C。此異構體於室溫放置,很快又轉變成上述的平衡混合物。

與其他物質的反應

與鈉反應
與鈉反應
乙醯丙酮與三氯化鐵水溶液作用,顯深紅色;與金屬鈉反應,產生氫氣和乙醯丙酮鈉:
後者與鹵代烴或醯鹵可發生碳或者氧上的取代反應。乙醯丙酮幾乎與所有的金屬氫氧化物、碳酸鹽或乙酸鹽反應,生成金屬絡合物,通式為(C5H7O2)nM,M為金屬,n為金屬離子的價數。此類化合物多數是穩定的固體,如鋁、鈹、鉻、鈧、釷等金屬衍生物等,可溶於有機溶劑中,在常壓下蒸餾也不分解。
乙醯丙酮在日光照射下與氯反應,只生成兩個甲基上氫被取代的產物(結構式如
乙醯丙酮
乙醯丙酮
)。

製備方法


其製備方法是由乙酸裂解生成的乙醯酮用丙酮吸收,在硫酸或乙醯磺醯乙酸存在下,於67~71℃使之生成乙酸異丙烯酯,經分離提純后,在500~600℃下經分子重排生成乙醯丙酮,最後分餾提純得成品。
製備乙醯丙酮的較好方法是丙酮在金屬鈉作用下與乙酸乙酯縮合(見縮合反應),或在三氟化硼作用下與乙酸酐縮合。乙醯丙酮是有機合成的原料,其金屬衍生物有些可作為汽油或潤滑油的添加劑和農藥等。
製備乙醯丙酮的方程式
製備乙醯丙酮的方程式
1、乙醯丙酮可由三氟化硼存在下,丙酮被乙酸酐醯化製得。
2、也可由丙酮和乙酸乙酯縮合製得。

生產方法


乙醯丙酮可採用不同的工藝路線:丙酮與乙烯酮反應或乙酐與丙酮縮合或丙酮與乙酸乙酯縮合。丙酮與乙烯酮的反應的過程,實際上是以丙酮為原料,經乙烯酮、乙酸異丙烯酯,再經轉化而得乙醯丙酮。

普通工藝

工藝過程如下:將含有二硫化碳的丙酮氣化后引入780-800℃的裂化爐,使之生成乙烯酮(或冰醋酸經氣化磷酸三乙酯催化劑存在下,以氨為穩定劑,經700℃裂化爐裂解為乙烯酮),乙烯酮用丙酮吸收,在硫酸或乙醯磺醯存在下,於61-71℃使之與乙酸反應生成乙酸異丙烯酯,經分餾提純后,乙酸異丙稀酯純度可達93-95%以上。再將乙酸異丙烯酯氣化,引入預熱至560-570℃轉化爐,經分子重排生成乙醯丙酮,經冷凝,分餾提純的成品。每噸產品消耗丙酮約2700kg。丙酮與乙酸乙酯縮合的過程是在金屬鈉存在下進行的。
乙醯丙酮
乙醯丙酮

精製方法

乙醯丙酮的精製方法:將約20ml乙醯丙酮粗品溶於80ml苯中,然後與等體積的蒸餾水振蕩3h。易溶於水的乙酸分配到水相中,而乙醯丙酮則易溶於苯中。苯相中的乙醯丙酮可直接應用,也可將苯蒸餾除。原料消耗定額:丙酮(工業品,含水<0.5%)2553kg/t、發煙硫酸(以計)12kg/t、乙酐(95%)19kg/t、二硫化碳(化學純)6kg/t。

化學品用途


除具有醇和酮的典型性質外,還與二氯化鐵顯深紅色,與許多金屬鹽形成螯合物。由乙酐或乙醯氯與丙酮縮合,或由丙酮與乙烯酮反應製得。用做金屬萃取劑分離三、四價離子,油漆及油墨乾燥劑,農藥殺蟲劑、殺菌劑,高聚物的溶劑,測定鉈、鐵、氟的試劑及有機合成中間體等。
戊二酮又稱乙醯丙酮,是殺菌劑甲基嘧菌胺、嘧菌胺和除草劑嘧磺隆的中間體。
用作製藥的原料及有機中間體,也可作溶劑
用作分析試劑及鎢、鉬中鋁的萃取劑
乙醯丙酮是有機合成中間體,與胍生成氨基-4,6-二甲基嘧啶,是重要的製藥原料。可作醋酸纖維素的溶劑,汽油及潤滑劑的添加劑,油漆和清漆的乾燥劑、殺菌劑,殺蟲劑等。乙醯丙酮還可作為石油裂解、加氫反應和羰基化反應的催化劑,氧氣的氧化促進劑等。可用來脫除多孔固體中的金屬氧化物及用於處理聚丙烯觸媒等。在歐美國家50%以上用於牲畜止瀉藥和飼料添加劑。
用於醋酸纖維素的溶劑,其金屬絡合物也作溶劑。汽油、潤滑油的添加劑,塗料和清漆乾燥劑。有機合成中間體。

化學品危害


口服

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

毒性分級

中毒

刺激數據

皮膚- 兔子 488 毫克 輕度; 眼睛- 兔子 20 毫克 輕度

可燃性

遇明火、高溫、氧化劑較易燃; 燃燒產生刺激煙霧

健康危害

吸入、攝入或經皮膚吸收對身體有害。對眼睛和皮膚有刺激作用。中毒表現有頭痛、噁心和嘔吐。

環境危害

對環境有危害,對大氣可造成污染。

燃爆危險

物品易燃,有毒,具刺激性。

危險特性

其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。乙醯丙酮與氧化劑可發生反應。流速過快,容易產生和積聚靜電。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇火源會著火回燃。若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。本品為無色或淡黃色液體;微有丙酮和乙酸的臭氣;易燃。與水、乙醇、乙醚或氯仿能任意混合。

儲運特性


庫房通風低溫乾燥;與氧化劑分開存放。

安全信息


危險品標誌 Xn,Xi
危險類別碼 11-36/37/38-22-10-R22-R10-20/21/22
安全說明 21-23-24/25-36-26-S24/25-S23-S21
危險品運輸編號 UN 2310 3/PG 3
WGK Germany 1
RTECS號 SA1925000
F 9-23
HazardClass 3
PackingGroup III
毒害物質數據 123-54-6(Hazardous Substances Data)

產品信息


上游原料
乙酸-->鈉-->丙酮-->二硫化碳-->4-氯苯甲醛-->氨基鈉-->稀硫酸-->醋酸銅-->乙烯酮-->磷酸三乙酯-->乙酸異丙烯酯-->4-羥基-3-甲氧基苯乙酮
下游產品
1,7-雙(4-羥基-3-甲氧基苯基)庚烷-3,5-二酮-->2-羥基-4-甲氧甲基-6-甲基-5-硝基煙腈-->5-羥基-4-甲氧甲基-6-甲基-3-吡啶甲醇-->4,6-二甲基-2-羥基嘧啶鹽酸鹽-->2-(羧基甲基硫代)-4,6-二甲基嘧啶 一水合物-->水合茚三酮-->5-溴-2-氯-4,6-二甲基尼古丁腈-->17-乙炔基-17-羥基-18-甲基雌甾-5(10),9(11)-二烯-3-酮-3-乙二醇縮酮-->2-氨基-4,6-二甲基-3-吡啶甲醯胺-->1,4,6-三甲基-3-氨基吡唑並[3,4-B]吡啶-->4,6-二甲基-3-氨基吡唑並[3,4-B]吡啶-->二(乙醯丙酮)鈀(II)-->2-氯-3-氰基-4,6-二甲基吡啶-->4,6-二甲基-2-羥基吡啶-->2-羥基-4-甲氧甲基-4-甲基煙腈-->磺胺二甲嘧啶-->17Α-乙炔基-3Β,17Β-二羥基-18-甲基雌甾-2,5(10)-二烯-3-甲醚-->2-甲硫基-4,6-二甲基嘧啶-->1-(2,4-二甲基喹啉-3-基)乙酮鹽酸鹽-->3-氰基-4,6-二甲基-2-羥基吡啶-->3,5-二甲基-吡唑-4-羧酸-->3,5-二甲基吡唑-1-硝酸咪-->美喹多司-->17Α-乙炔基-18-甲基-雌甾-5(10),9(11)-二烯-17Β-醇-3-酮-->2-乙基-3-甲基吡嗪-->13-乙基-17Β-羥基-18,19-二去甲孕甾-5(10)-烯-20-炔-3-酮 17Α-乙炔基-17Β-羥基-18-甲基雌甾-5(10)-烯-3-酮-->2-氨基-4,6-二甲基嘧啶-->2,4-二甲基-5-乙醯基噻唑-->三乙醯丙酮鋁

中間體


乙醯丙酮是一種重要有機合成中間體,廣泛用於製藥、香料、農藥等工業。
乙醯丙酮是製藥工業的重要原料,如合成4,6-二甲基嘧啶衍生物等。還用作醋酸纖維素的溶劑,油漆和清漆等的乾燥劑,也是重要的分析試劑。
由於烯醇式的存在,乙醯丙酮能與金屬鈷(Ⅱ)、鈷(Ⅲ)、鈹、鋁、鉻、鐵(Ⅱ)、銅、鎳、鈀、鋅、銦、錫、鋯、鎂、錳、鈧和釷等多種金屬離子生成螯合物,可用作燃料油的添加劑和潤滑油的添加劑。
利用其與金屬的螯合作用,可用作微孔中金屬的清洗劑;用作催化劑、樹脂交聯劑、樹脂固化促進劑;樹脂、橡膠添加劑;用於羥基化反應、加氫反應、異構化反應、低分子不飽和酮的合成和低碳烯烴聚合和共聚等;用作有機溶劑,用於醋酸纖維素、油墨、顏料;油漆乾燥劑;製備殺蟲、殺菌劑的原料,家畜止瀉藥和飼料添加劑;紅外反射玻璃、透明導電膜(銦鹽)、超導薄膜(銦鹽)形成劑;乙醯丙酮金屬絡合物有特殊顏色 (銅鹽綠色、鐵鹽紅色、鉻鹽紫色)而不溶於水;用作醫藥原料;有機合成原料 。
乙醯丙酮
乙醯丙酮

編號系統


CAS號:123-54-6
MDL號:MFCD00008787
EINECS號:204-634-0
RTECS號:SA1925000
BRN號:741937
PubChem號:24845859

物性數據


性狀:無色或微黃色透明液體,有酯的氣味。
沸點(ºC,101.3kPa):140.4
熔點(ºC):-23.5
相對密度(g/mL,25/4ºC):0.9721
相對密度(g/mL,20/20ºC):0.9753
折射率(17ºC):1.4541
折射率(n20ºC):1.4494
閃點(ºC):40.56
溶解性:微溶於水,能與乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、冰乙酸等有機溶劑混溶。
相對密度(25℃,4℃):0.934464
相對密度(20℃,4℃):0.9702125
溶度參數()0.5:21.264
van der Waals面積():8.790×109
van der Waals體積():60.970
氣相標準燃燒熱(焓)():-2730.3
氣相標準聲稱熱(焓)( ) :-380.6
液相標準燃燒熱(焓)():-2687.1
液相標準聲稱熱(焓)():-423.6
液相標準熱熔():204.4

毒理學數據


中等毒性,能刺激皮膚、黏膜。人體在150~300mg/kg下長時間逗留即出現頭痛、噁心、嘔吐、眩暈和感覺遲鈍等癥狀。

分子結構數據


摩爾折射率:25.27
摩爾體積():105.3
等張比容(90.2K):241.2
表面張力(dyne/cm):27.5
極化率():10.01

計算化學數據


疏水參數計算參考值(XlogP):無
氫鍵供體數量:0
氫鍵受體數量:2
可旋轉化學鍵數量:2
互變異構體數量:5
拓撲分子極性表面積:34.1
重原子數量:7
表面電荷:0
複雜度:82.3
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:0
不確定原子立構中心數量:0
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
共價鍵單元數量:1

性質與穩定性


性質:乙醯丙酮為無色或微黃色的可燃性液體。沸點135-137℃,閃點34℃,熔點-23℃。相對密度0.976,折光率n20D1.4512。1g乙醯丙酮可溶於8g水中,並與乙醇、苯、氯仿、乙醚、丙酮和丙乙酸混溶,在鹼液中則分解為丙酮和乙酸。遇高熱、明火及強氧化劑易引起燃燒。在水中不穩定,易被水解為乙酸和丙酮。
中等毒性。能刺激皮膚、黏膜,當人體在下長時間逗留即能受害,出現頭痛、噁心、嘔吐、眩暈和感覺遲鈍等癥狀,但在濃度下即無危險。生產應採用真空密閉裝置。操作現場應加強通風、盡量減少跑、冒、滴、漏。發生中毒要及早離開現場,呼吸新鮮空氣。操作人員應穿戴防護用具,並定期進行職業病檢查。

貯存方法


遠離明火及強氧化劑,陰涼處密封保存。
乙醯丙酮
乙醯丙酮
用鐵桶內襯塑料袋或塑料桶包裝;每桶250kg。防火、防潮,貯存於危險品庫內。
按危險化學品規定貯運。