Propiedades químicas de la acetofenona, usos, producción
Descripción general
La acetofenona es también conocida como acetilbenceno con un punto de ebullición (℃) de 202,3, una densidad relativa (agua = 1) de 1,03 (20 ℃) y una densidad relativa de vapor (aire = 1) de 4,14. Es una de las cetonas aromáticas más sencillas cuyo núcleo aromático (el anillo de benceno) está conectado directamente con un grupo carbonilo. Se presenta en algunos tipos de aceites esenciales de algunas plantas en su forma de estado libre. Se trata de cristales puros e incoloros. La mayor parte del producto comercializado se presenta como un líquido aceitoso de color amarillo pálido con un aroma similar al del espino. Sólo es ligeramente soluble en agua y es fácilmente soluble en muchos disolventes orgánicos y puede evaporarse junto con el vapor. La estructura molecular de la acetofenona: el átomo de metilo se une a través del orbital híbrido sp3 mientras que el anillo de benceno y el átomo de carbonilo C se unen a través del orbital híbrido sp2. En el grupo carbonilo de la acetofenona pueden producirse reacciones de adición y de hidrógeno activo. También puede tener reacción de sustitución electrofílica en su anillo de benceno con el principal producto generado en la posición meta. La acetofenona puede producirse a partir de la reacción entre el benceno con el cloruro de acetilo, el anhídrido acético o el acetato bajo la catálisis del tricloruro de aluminio. Además, cuando el etilbenceno se cataliza y se oxida en estireno, también puede generar acetofenona como subproducto. La acetofenona se utiliza principalmente como materia prima para productos farmacéuticos y otros tipos de síntesis orgánica. También puede utilizarse para la preparación de especias, jabón y cigarrillos, así como para disolver el éter de celulosa, el éster de celulosa, la resina y el plastificante. Tiene un efecto hipnótico. En la actualidad, la acetofenona se obtiene principalmente a través del subproducto de la reacción entre el fenol y la acetona mediante la oxidación del cumeno. Puede obtenerse mediante la acetilación sobre el benceno a través del cloruro de acetilo.
Preparación de acetofenona
Instrumentos y medicamentos
Fármacos: anhídrido acético, benceno, sulfato de magnesio, hidróxido de sodio, cloruro de aluminio, cloruro;
Instrumentos: embudo de goteo, matraz de fondo redondo, tubo condensador, dispositivo de destilación, tubo de secado y aparato de agitación.
A un matraz de tres cuellos de 100 mL equipado con un embudo cuentagotas de igualación de presión de 10 ml, un agitador mecánico y un condensador de reflujo (el terminal superior está conectado con un dispositivo de absorción de gas de cloruro de hidrógeno a través de un tubo de secado de cloruro de calcio), se añaden rápidamente 13 g (0,097mol) de tricloruro de aluminio anhidro en polvo y 16 ml (unos 14g, 0,18mol) de benceno anhidro. Bajo agitación, añada 4 mL (unos 4,3g, 0,04mol) de anhídrido acético desde un embudo de goteo gota a gota a un matraz de tres cuellos (primero añada unas gotas y continúe el goteo después de que se produzca la reacción). Se recomienda calentar un poco el matraz de tres cuellos controlando la velocidad de goteo del anhídrido acético. Tras la finalización del proceso de adición (unos 10 min), se agita y se somete a reflujo en el baño de agua hirviendo hasta que la reacción se modere un poco hasta que no se libere más gas de cloruro de hidrógeno.
La mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente. Tras agitar, se vierte la mezcla de reacción a un vaso de precipitados que contiene 18 mL de ácido clorhídrico y 30 g de hielos rotos (en una campana de humos), y si todavía hay insolubles sólidos, se puede complementar con una cantidad adecuada de ácido clorhídrico concentrado para que se disuelva completamente. La mezcla se transfiere a un embudo de separación, separando la capa orgánica (¿cuál?) y extrayendo la capa acuosa dos veces con benceno (por 8 ml). Se combinan las capas orgánicas y se lavan sucesivamente con 15 mL de hidróxido de sodio al 10%, 15 ml de agua y se secan con sulfato de magnesio anhidro.
Primero se destila para reciclar el benceno en un baño de agua y luego se calienta en la gasa de alambre sin amianto residual para eliminar el benceno. Después del enfriamiento, cambiar al condensador de aire (¿Por qué?) Destilar para recoger la fracción de 195~202 ℃ con el rendimiento de unos 4,1 g (rendimiento: 85%) . El producto puro de acetofenona aparece como un líquido aceitoso transparente e incoloro.
1, el tiempo de adición gota a gota de la mezcla de acetofenona y anhídrido acético debe ser de 10 min; la temperatura es difícil de controlar si el ritmo de las gotas es demasiado rápido.
2, la calidad del cloruro de aluminio anhidro es la clave para el éxito de este experimento abriendo la tapa con el polvo blanco puede liberar mucho humo sin aglomeración siendo bueno. Si la mayor parte de la fracción se vuelve amarilla, significa que ya se ha degradado y no se puede seguir utilizando.
3, el AlCl3 tiene que ser triturado con velocidad rápida.
4, al añadir el HCl diluido, dejar caer lentamente al principio y luego dejar caer más rápido gradualmente; la cantidad del HCl diluido (1: 1, preparado de antemano) debe ser de unos 140ml.
5, el aparato de absorción: una solución de hidróxido de sodio al 20%, hecha por uno mismo, 200mL, prestar especial atención a la prevención de la succión.
6, es mejor utilizar benceno analíticamente puro y se debe secar preferentemente mediante seda de sodio durante 24 horas o más.
7, la pequeña cantidad de agua en el producto crudo se destila junto con el benceno como azeótropo durante el proceso de destilación siendo el punto azeotrópico de 69,4 °C. Este es también uno de los métodos para secar un compuesto líquido.
La información anterior está editada por el libro de química de Dai Xiongfeng.
Caracterización de la producción de acetofenona a través de la reacción de acilación de Friedel-Craffs
1, el catalizador (tricloruro de aluminio) utilizado en la acilación supera en gran medida la cantidad del catalizador utilizado en la reacción de alquilación, la acetofenona resultante puede formar complejo con una cantidad equivalente de cloruro de aluminio mientras que el ácido acético subproducto formado en la reacción también puede formar sal con un equivalente de cloruro de aluminio. Por lo tanto, durante la reacción de acilación, una molécula de anhídrido ácido puede consumir dos o más moléculas de cloruro de aluminio.
2, el complejo acetofenona/cloruro de aluminio formado durante la reacción es estable en medio anhidro, sólo cuando la mezcla de reacción sufre una hidrólisis, el complejo se destruye con la precipitación de acetofenona. Después de que el cloruro de aluminio forme el complejo con la acetofenona, ya no participa en la reacción, por lo tanto, la cantidad de cloruro de aluminio debe cumplir el requisito de que: después de la formación del complejo, todavía queda cierta parte como catalizador de la reacción de acilación.
3, ya que el cloruro de aluminio puede formar un complejo con la sustancia que contiene un grupo carboxilo, la materia prima, el anhídrido acético también puede formar un complejo molecular con el cloruro de aluminio y ya no participar en la reacción, lo que significa que el anhídrido acético no puede ser convertido cuantitativamente en acetofenona; Además, en la reacción, cuando la cantidad de cloruro de aluminio es en exceso, puede actuar como el agente de acilación para hacer el acetato en cloruro de acetilo para participar en la reacción.
4, en el sistema de reacción, la cantidad de benceno también está en gran exceso porque el benceno no es sólo el reactivo sino también el disolvente en la reacción, por lo tanto, sólo el rendimiento de acetilo puede ser utilizado como el reactivo de referencia.
5, las características de la reacción de acilación: producto puro, alto rendimiento (ya que el acilo no tiene isomerización, ni tiene sustitución múltiple)
Análisis de contenido
Pesar con precisión la muestra de aproximadamente 1g, determinarla según el método 1 en la «determinación de aldehídos y cetonas» (OT-7), en el que el tiempo de calentamiento fue de 1h y los factores de equivalencia (e) en el cálculo fueron 60,08.
Propiedades químicas
El producto puro es un cristal blanco en forma de placa. La mercancía general siempre contiene impurezas. A una temperatura superior a los 20 °C, es un líquido transparente incoloro o ligeramente amarillo con un fuerte aroma dulce similar al de la acacia. Tiene un punto de fusión de 19,7 ℃, un punto de ebullición de 202 ℃ y un punto de inflamación de 76 ℃. Puede estar sujeto a la quema espontánea. Es extremadamente fácil de disolver en propilenglicol y aceite no volátil, soluble en cloroformo, éter y etanol (1ml disuelto en 5mL de etanol al 50%), ligeramente soluble en agua y propilenglicol e insoluble en glicerol.
El producto natural se presenta en aceite de ládano y aceite de lirio.
Usos
Cuando se utiliza como disolvente, se caracteriza por su alto punto de ebullición, su gran estabilidad y su agradable olor. Tiene una solubilidad similar a la de la ciclohexanona y puede disolver nitrocelulosa; acetato de celulosa; resina vinílica; resinas de cumarona; resinas alquídicas; resinas alquídicas de glicerina. A menudo se utiliza en mezcla con etanol; cetonas; ésteres y otros disolventes. Cuando se utiliza como especia, es la materia prima de mezcla de las especias de espino; Mimosa y lila y se aplica ampliamente para el sabor del jabón y el sabor del tabaco. Se utiliza para la síntesis del ácido mandélico, el α-fenil-indol y el ibuprofeno, además de utilizarse como plastificante de plásticos.
Existencia natural: se presenta en la leche, el queso, el cacao, las frambuesas, los guisantes y el aceite de canela de Sri Lanka.
Olor: tiene sabor a almendra similar al benzaldehído con dilución generando un sabor dulce a nuez y fruta.
Sugerencias de aplicación: se puede aplicar a la formulación de especias editables de cerezas, nueces, tomates, fresas, albaricoques y s on. También se puede utilizar en la especia del tabaco.
Recomendación: la concentración final en los alimentos aromatizantes debe ser de unos 0,6~20mg/kg.
Información reglamentaria: El número FEMA de la acetofenona es 2009, el número FDA es 172.515, el número CoE es 138. China GB 2760-1996 lo ha aprobado para ser aplicado a las especias de los alimentos.
GB 2760–1996 lo establece para el uso de los sabores de los alimentos. Se utiliza principalmente para la preparación de las especias de uvas, cerezas y otras frutas y tabaco.
Se puede utilizar como disolvente, agente de extracción, así como ser aplicado a la industria farmacéutica.
Se puede utilizar como disolvente, catalizador de polimerización de olefinas, así como para la fabricación de especias.
Se puede utilizar en combinación con el aldehído de anís y la cumarina para las especias de flores de espino, girasol, hierba nueva, lavanda, helecho, lila, flores tímidas y acacia. Debido a su precio barato, se aplica a menudo a la perfumación de jabones, detergentes y productos industriales en una pequeña cantidad (
Método de producción
Bajo la catálisis del tricloruro de aluminio, podemos utilizar el benceno para la reacción con el cloruro de acetilo, el anhídrido acético o el ácido acético para obtener acetofenona. Además, en la oxidación catalítica del etilbenceno a estireno, se genera acetofenona como subproducto. La acetofenona de grado industrial contiene impurezas principales como el alcohol α-metilbencílico, fenoles, ácidos y agua. El producto de grado industrial y se refina mediante el secado con cloruro de calcio y ácido sulfúrico y la posterior destilación al vacío después del secado. Como alternativa, también puede someterse a un refinamiento por cristalización fraccionada a partir del estado fundido en condiciones de evitar la luz y la humedad. También se puede utilizar pentano para la cristalización y el refinamiento a baja temperatura. Consumo de material fijo: ácido benzoico: 1130kg/t, ácido acético 555kg/t.
Descripción
La acetofenona es la cetona aromática más simple y es un líquido/cristal claro y muy poco soluble en agua con un sabor y olor dulce y penetrante que recuerda a las naranjas. Se utiliza como catalizador de polimerización para la fabricación de olefinas. La acetofenona se utiliza en perfumería como ingrediente de fragancia en jabones, detergentes, cremas, lociones y perfumes; como agente aromatizante en alimentos, bebidas no alcohólicas y tabaco; como disolvente especial para plásticos y resinas; como catalizador para la polimerización de olefinas; y como fotosensibilizador en síntesis orgánicas. La acetofenona es una materia prima para la síntesis de algunos productos farmacéuticos y también figura como excipiente aprobado por la FDA estadounidense. La acetofenona se encuentra de forma natural en muchos alimentos como la manzana, el albaricoque, el plátano y la carne de vacuno. La acetofenona se ha detectado en el aire ambiente y en el agua potable; la exposición del público en general puede producirse por la inhalación de aire contaminado o por el consumo de agua contaminada. Es muy inflamable y se enciende fácilmente con el calor, las chispas o las llamas, y los vapores pueden formar mezclas explosivas con el aire.
Propiedades químicas
La acetofenona es un líquido incoloro y aceitoso con un olor dulce y floral.Es un componente natural de un gran número de alimentos y aceites esenciales.
La acetofenona puede hidrogenarse catalíticamente a 1-feniletanol. Se obtiene como subproducto en la síntesis del fenol de Hock y se purifica del residuo de alto punto de ebullición por destilación. Las cantidades obtenidas de esta fuente satisfacen la demanda actual.
La acetofenona se utiliza para perfumar detergentes y productos industriales y es un intermedio en la síntesis de otros materiales de fragancia.
Propiedades químicas
La acetofenona tiene un característico olor medicinal dulce, acre y fuerte, con un sabor amargo y aromático a rama de cereza.Es útil en sabores de uva, cereza y tabaco
Ocurrencia
Se ha informado que se encuentra en el cacao, la carne de vacuno, la frambuesa, los guisantes y la uva concordia
Usos
Disolvente para resinas, plásticos, éteres y ésteres de celulosa, intermedio para el mercado de F&F.
Usos
La acetofenona se utiliza en perfumería, como fotosensibilizador en síntesis orgánica y como catalizador en la polimerización de olefinas.
Usos
La acetofenona es un reactivo utilizado en la producción de fragancias y polímeros de resina.
Definición
ChEBI: Una metil cetona que es acetona en la que uno de los hidrógenos del grupo metilo ha sido sustituido por un grupo fenilo.
Preparación
A partir de benceno y cloruro de acetilo en presencia de cloruro de aluminio o por oxidación catalítica de etilbenceno; también se prepara por destilación fraccionada y cristalización a partir del aceite esencial de Stirlingia latifolia.
Valores umbral de aroma
Detección: 170 ppb; Reconocimiento: 2,9 ppm
Valores umbral del sabor
Características del sabor a 10 ppm: dulce, nuez, benzaldehído con notas mohosas y afrutadas
Referencia(s) de síntesis
Canadian Journal of Chemistry, 56, p. 2269, 1978 DOI: 10.1139/v78-373
Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 31, p. 4209, 1983 DOI: 10.1248/cpb.31.4209
Descripción general
Líquido incoloro de sabor y olor dulce y penetrante que se asemeja al olor de las naranjas. Punto de fusión 20,5°C (68,9°F); se congela en condiciones de frío. Ligeramente soluble en agua y más denso que ésta. Por lo tanto, se hunde en el agua. El vapor es más pesado que el aire. Punto de inflamación 180°F. Es un irritante leve para la piel y los ojos. Los vapores pueden ser narcóticos en altas concentraciones. Se utiliza como saborizante, disolvente y catalizador de polimerización.
Aire &Reacciones en el agua
Ligeramente soluble en agua.
Perfil de reactividad
La acetofenona reacciona con muchos ácidos y bases liberando calor y gases inflamables (por ejemplo, H2). Reacciona con muchos agentes oxidantes. Reacciona con agentes reductores como los hidruros, los metales alcalinos y los nitruros para producir gas inflamable (H2) y calor. La cantidad de calor en estas reacciones puede ser suficiente para iniciar un incendio en la parte que no ha reaccionado. Incompatible con isocianatos, aldehídos, cianuros, peróxidos y anhídridos.
Peligro para la salud
La acetofenona es un compuesto irritante, mutágeno y ligeramente tóxico. En conejos, 0,77 mg produjeron una grave irritación ocular, pero la acción sobre la piel fue leve. En ratones, la administración subcutánea de este compuesto produjo sueño; una dosis de 330 mg/kg fue letal.
Valor DL50, intraperitoneal (ratones): 200mg/kg
No se han notificado síntomas de toxicidad grave, ni su carcinogenicidad en humanos.
Peligro de incendio
Líquido combustible; punto de inflamación (vaso cerrado)82°C (180°F); presión de vapor 1 torr a37°C (98,6°F); densidad de vapor 4,1 (aire = 1); temperatura de autoignición 570°C (1058°F); agente extintor: producto químico seco, espuma o CO2; el agua puede causar espuma, pero puede utilizarse para lavar y diluir el derrame. Su reacción con oxidantes fuertes puede ser violenta.
Perfil de seguridad
Veneno por vía intraperitoneal y subcutáneaModeradamente tóxico por ingestión. Es un irritante de la piel y de los ojos. Se han notificado datos sobre mutaciones. Narcótico en alta concentración. Un hipnótico. Líquido inflamable. Para combatir el fuego, utilizar espuma, CO2, producto químico seco. Cuando se calienta hasta su descomposición emite humo y vapores acres. Ver también IGTONES
Exposición potencial
La acetofenona se utiliza como disolvente y en la fabricación de perfumes para dar un agradable olor a jazmín o a azahar. Se utiliza como catalizador en la polimerización de olefinas y como aromatizante en el tabaco. También se utiliza en la síntesis de productos farmacéuticos
Carcinogenicidad
No se han identificado estudios de carcinogenicidad para la acetofenona. La EPA de EE.UU. ha clasificado la acetofenona como categoría D, no clasificable en cuanto a carcinogenicidad humana.
Metabolismo
En una época, la acetofenona se utilizaba como hipnótico. Su conversión en ácido benzoico y metilfenilcarbinol en perros y conejos fue observada por varios de los primeros trabajadores. También se excretan pequeñas cantidades como ácido mandélico. En el conejo, aproximadamente la mitad de la dosis se excreta como glucurónido de metilfenilcarbinilo y alrededor del 20 % como ácido hipúrico. Es probable que la cetona se reduzca primero asimétricamente al carbinol, que es el precursor de los ácidos benzoico y mandélico.
Envío
UN1993 Líquidos inflamables, n.e.p., Clase de peligro: 3; Etiquetas: 3-Líquido inflamable, Nombre técnico requerido.
Métodos de purificación
Se seca por destilación fraccionada o por reposo con CaSO4 o CaCl2 anhidro durante varios días, seguido de destilación fraccionada a presión reducida (a partir de P2O5, opcional), y cristalizaciones parciales cuidadosas, lentas y repetidas a partir del líquido a 0o excluyendo la luz y la humedad. También puede cristalizarse a bajas temperaturas a partir de isopentano. La destilación puede ir seguida de una purificación mediante cromatografía gas-líquido § Existe una versión comercial con soporte de poliestireno – resina scavenger (para sustratos de diol).
Incompatibilidades
Puede formar una mezcla explosiva con el aire. Ver punto de inflamación, arriba. Reacciona violentamente con oxidantes fuertes, muchos ácidos, bases, aminas, amidas e hidróxidos inorgánicos; metales alcalinos; hidruros y nitruros. Reacciona con agentes reductores; metales alcalinos; hidruros, nitruros. El contacto con todos los materiales anteriores libera calor y gases inflamables, incluido el hidrógeno; el calor puede ser suficiente para provocar un incendio. Incompatible con aldehídos, aminas alifáticas, alcanolaminas, cianuros, isocianatos, ácidos orgánicos, peróxidos; ácido perclórico. Puede atacar a los plásticos y a algunos cauchos y revestimientos
Eliminación de residuos
Consultar con los organismos reguladores del medio ambiente para obtener orientación sobre las prácticas de eliminación aceptables. Los generadores de residuos que contengan este contaminante (≥100 kg/mo) deben cumplir con la normativa de la EPA que regula el almacenamiento, transporte, tratamiento y eliminación de residuos. Incineración, preferiblemente con un disolvente inflamable