Propriétés chimiques de l’acétophénone,utilisations,production
Description générale
L’acétophénone est également connue sous le nom d’acétylbenzène avec un point d’ébullition (℃) de 202,3, une densité relative (eau = 1) de 1,03 (20 ℃) et une densité de vapeur relative (air = 1) de 4,14. C’est la plus simple des cétones aromatiques dont le noyau aromatique (cycle benzénique) est directement relié à un groupe carbonyle. Elle est présente dans certains types d’huiles essentielles de certaines plantes sous sa forme libre. Il se présente sous forme de cristaux purs et incolores. La plupart des produits disponibles dans le commerce se présentent sous la forme d’un liquide huileux jaune pâle à l’arôme d’aubépine. Il n’est que légèrement soluble dans l’eau, mais il est facilement soluble dans de nombreux solvants organiques et peut être évaporé avec la vapeur. La structure moléculaire de l’acétophénone : l’atome de carbone du méthyle est lié par une orbitale hybride sp3 tandis que le cycle benzénique et l’atome de carbone du carbonyle sont liés par une orbitale hybride sp2. Une réaction d’addition et une réaction d’hydrogène actif peuvent se produire pour le groupe carbonyle de l’acétophénone. Il peut également y avoir une réaction de substitution électrophile dans son cycle benzénique, le principal produit généré étant en position méta. L’acétophénone peut être produite à partir de la réaction entre le benzène et le chlorure d’acétyle, l’anhydride acétique ou l’acétate sous la catalyse du trichlorure d’aluminium. En outre, lorsque l’éthylbenzène est catalysé et oxydé en styrène, il peut également générer de l’acétophénone comme sous-produit. L’acétophénone est principalement utilisée comme matière première pour les produits pharmaceutiques et d’autres types de synthèse organique. Il peut également être utilisé pour la préparation d’épices, de savon et de cigarettes, ainsi que comme solvant de l’éther de cellulose, de l’ester de cellulose, de la résine et du plastifiant. Il a un effet hypnotique. Actuellement, l’acétophénone est principalement obtenue via le sous-produit de la réaction entre le phénol et l’acétone par oxydation du cumène. Elle peut être obtenue par l’acétylation sur le benzène par le chlorure d’acétyle.
Préparation de l’acétophénone
Instruments et médicaments
Médicaments : anhydride acétique, benzène, sulfate de magnésium, hydroxyde de sodium, chlorure d’aluminium, chlorhydrate ;
Instrument : entonnoir à goutte, ballon à fond rond, tuyau condenseur, dispositif de distillation, tuyau de séchage et appareil d’agitation.
Dans un ballon à trois cols de 100 mL équipé d’un entonnoir compte-gouttes égalisateur de pression de 10 ml, d’un agitateur mécanique et d’un condenseur à reflux (les terminaisons supérieures sont reliées à un dispositif d’absorption de gaz chlorure d’hydrogène par l’intermédiaire d’un tube de séchage de chlorure de calcium), ajouter rapidement de 13 g (0,097mol) de trichlorure d’aluminium anhydre en poudre et 16 ml (environ 14g, 0,18mol) de benzène anhydre. Sous agitation, ajoutez 4 ml (environ 4,3 g, 0,04 mol) d’anhydride acétique à partir d’un entonnoir à gouttes dans un ballon à trois cols (ajoutez d’abord quelques gouttes et continuez à laisser tomber après l’apparition de la réaction). Il est recommandé de chauffer un peu le ballon à trois cols en contrôlant la vitesse d’écoulement de l’anhydride acétique. Après l’achèvement du processus d’addition (environ 10 min), agiter et refluer dans le bain d’eau bouillante jusqu’à ce que la réaction devienne un peu modérée jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de gaz de chlorure d’hydrogène libéré.
Le mélange réactionnel a été refroidi à température ambiante. Après agitation, verser le mélange réactionnel dans un bécher contenant 18 mL d’acide chlorhydrique et 30 g de glaces brisées (sous une hotte), et s’il reste des insolubles solides, on peut ajouter une quantité appropriée d’acide chlorhydrique concentré pour qu’il soit complètement dissous. Le mélange est transféré dans une ampoule à décanter en séparant la couche organique (laquelle ?) et la couche aqueuse est extraite deux fois avec du benzène (par 8ml). Combiner les couches organiques et laver successivement avec 15 ml d’hydroxyde de sodium à 10%, 15 ml d’eau et sécher avec du sulfate de magnésium anhydre.
Distiller d’abord pour le recyclage du benzène dans un bain d’eau et ensuite chauffer dans la gaze métallique sans amiante résiduelle pour éliminer le benzène. Après le refroidissement, changer au condenseur à air (Pourquoi ?) Distiller pour recueillir la fraction de 195~202 ℃ avec le rendement étant environ 4,1 g (rendement : 85%) . Le produit pur de l’acétophénone apparaît comme un liquide huileux transparent incolore.
1, le temps pour ajouter goutte à goutte du mélange d’acétophénone et d’anhydride acétique doit être de 10 min ; la température est difficile à contrôler si le taux de gouttes est trop rapide.
2, la qualité du chlorure d’aluminium anhydre est la clé du succès de cette expérience en ouvrant le couvercle avec la poudre blanche peut libérer beaucoup de fumée sans agglomération étant bon. Si la plus grande partie de la fraction devient jaune, cela signifie qu’elle a déjà été dégradée et ne peut plus être utilisée.
3, l’AlCl3 doit être broyé à vitesse rapide.
4, lors de l’ajout de HCl dilué, descendre lentement au début, puis descendre plus rapidement progressivement ; la quantité de HCl dilué (1 : 1, pré-préparé) doit être d’environ 140ml.
5, l’appareil d’absorption : environ 20% de solution d’hydroxyde de sodium, auto-fabriqué, 200mL, faire particulièrement attention à la prévention de la succion.
6, il est préférable d’utiliser du benzène analytiquement pur et doit être de préférence séché par la soie de sodium pendant 24 heures ou plus.
7, la petite quantité d’eau dans le produit brut est distillée avec le benzène comme un azéotrope pendant le processus de distillation, le point azéotrope étant de 69,4 °C. C’est également l’une des méthodes de séchage d’un composé liquide.
Les informations ci-dessus sont éditées par le livre de chimie de Dai Xiongfeng.
Caractérisation de la production d’acétophénone par réaction d’acylation de Friedel-Craffs
1, le catalyseur (trichlorure d’aluminium) utilisé dans l’acylation dépasse largement la quantité du catalyseur utilisé dans la réaction d’alkylation, l’acétophénone résultante peut former un complexe avec une quantité équivalente de chlorure d’aluminium tandis que l’acide acétique sous-produit formé dans la réaction peut également former un sel avec un équivalent de chlorure d’aluminium. Par conséquent, au cours de la réaction d’acylation, une molécule d’anhydride d’acide peut consommer deux ou plusieurs molécules de chlorure d’aluminium.
2, le complexe acétophénone/chlorure d’aluminium formé pendant la réaction est stable en milieu anhydre, seulement lorsque le mélange réactionnel subit une hydrolyse, le complexe est détruit avec précipitation de l’acétophénone. Après que le chlorure d’aluminium forme un complexe avec l’acétophénone, il ne participe plus à la réaction, par conséquent, la quantité de chlorure d’aluminium doit répondre à la condition que : après la formation du complexe, il reste encore une certaine partie comme catalyseur de la réaction d’acylation.
3, puisque le chlorure d’aluminium peut former un complexe avec la substance contenant un groupe carboxyle, la matière première, l’anhydride acétique peut également former un complexe moléculaire avec le chlorure d’aluminium et ne plus participer à la réaction, ce qui signifie que l’anhydride acétique ne peut pas être quantitativement converti en acétophénone ; En outre, dans la réaction, lorsque la quantité de chlorure d’aluminium est en excès, il peut agir comme agent acylant pour faire de l’acétate en chlorure d’acétyle pour participer à la réaction.
4, dans le système réactionnel, la quantité de benzène est également en grand excès car le benzène n’est pas seulement le réactif mais aussi le solvant de la réaction, par conséquent, seul le rendement de l’acétyle peut être utilisé comme réactif de référence.
5, les caractéristiques de la réaction d’acylation : produit pur, rendement élevé (car l’acyle n’a pas d’isomérisation, ni de substitution multiple)
Analyse du contenu
Peser précisément l’échantillon d’environ 1g, le déterminer selon la méthode 1 de la « détermination des aldéhydes et des cétones » (OT-7), où le temps de chauffage était de 1h et les facteurs d’équivalence (e) dans le calcul étaient de 60,08.
Propriétés chimiques
Le produit pur est un cristal blanc en forme de plaque. Les marchandises générales contiennent toujours des impuretés. A la température supérieure à 20 °C, il est liquide transparent incolore ou légèrement jaune ci-dessus avec un fort arôme sucré de type acacia. Il a un point de fusion de 19,7 ℃, un point d’ébullition de 202 ℃ et un point d’éclair de 76 ℃. Il peut être sujet à une combustion spontanée. Il est extrêmement facile à dissoudre dans le propylène glycol et l’huile non volatile, soluble dans le chloroforme, l’éther et l’éthanol (1ml dissous dans 5mL d’éthanol à 50%), légèrement soluble dans l’eau et le propylène glycol et insoluble dans le glycérol.
Le produit naturel est présenté dans l’huile de labdanum et l’huile d’orris.
Utilisations
Lorsqu’il est utilisé comme solvant, il se caractérise par un point d’ébullition élevé, une grande stabilité et une odeur agréable. Il a une solubilité similaire à celle de la cyclohexanone et peut dissoudre la nitrocellulose ; l’acétate de cellulose ; la résine vinylique ; les résines de coumarone ; les résines alkydes ; les résines alkydes de glycérol. Il est souvent utilisé en mélange avec de l’éthanol, des cétones, des esters et d’autres solvants. Lorsqu’il est utilisé comme épice, il est la matière première de mélange des épices d’aubépine, de mimosa et de lilas et est largement appliqué à l’arôme de savon et de tabac. Il est utilisé pour la synthèse de l’acide mandélique ; α-phényl indole et ibuprofène ainsi que d’être utilisé comme le plastifiant plastique.
Naturellement existant : il est présenté dans le lait, le fromage, le cacao, les framboises, les pois et l’huile de cannelle du Sri Lanka.
Odeur : il a une saveur d’amande similaire à celle du benzaldéhyde avec une dilution générant une saveur sucrée de noix et de fruits.
Suggestions d’application : il peut être appliqué à la formulation d’épices modifiables de cerises, noix, tomates, fraises, abricots et s on. Il peut également être utilisé dans l’épice de tabac.
Recommandation : la concentration finale dans les aliments aromatisés devrait être d’environ 0,6~20mg/kg.
Informations réglementaires : Le numéro FEMA de l’acétophénone est 2009, le numéro FDA est 172.515, le numéro CoE est 138. La Chine GB 2760-1996 l’a approuvé pour être appliqué aux épices alimentaires.
GB 2760–1996 le prévoit pour l’utilisation des arômes alimentaires. Il est principalement utilisé pour la préparation des épices de raisins, de cerises et d’autres fruits et du tabac.
Il peut être utilisé comme solvant, agent d’extraction ainsi que d’être appliqué à l’industrie pharmaceutique.
Il peut être utilisé comme solvant, catalyseur de polymérisation des oléfines ainsi qu’être appliqué à la fabrication d’épices.
Il peut être utilisé en combinaison avec l’aldéhyde anisé et la coumarine pour les épices de fleurs d’aubépine, de tournesol, de new mow, de lavande, de fougère, de lilas, de fleurs timides et d’acacia. En raison de son prix bon marché, il est souvent appliqué à la parfumerie du savon, des détergents et du produit industriel en petite quantité (
Méthode de production
Sous la catalyse du trichlorure d’aluminium, on peut utiliser le benzène pour la réaction avec le chlorure d’acétyle, l’anhydride acétique ou l’acide acétique pour obtenir l’acétophénone. En outre, lors de l’oxydation catalytique de l’éthylbenzène en styrène, l’acétophénone est générée comme sous-produit. L’acétophénone de qualité industrielle contient les principales impuretés telles que l’alcool α-méthylbenzylique, les phénols, les acides et l’eau. Le produit de qualité industrielle peut être raffiné par séchage avec du chlorure de calcium et de l’acide sulfurique, puis par distillation sous vide après le séchage. Il peut également être soumis à un raffinage par cristallisation fractionnée à partir de l’état fondu, en évitant la lumière et l’humidité. On peut également utiliser du pentane pour la cristallisation et le raffinement à basse température. Consommation de matières fixes : acide benzoïque : 1130kg/t, acide acétique 555kg/t.
Description
L’acétophénone est la cétone aromatique la plus simple et est un liquide/cristal clair et très légèrement soluble dans l’eau avec un goût sucré piquant et une odeur ressemblant aux oranges. Elle est utilisée comme catalyseur de polymérisation pour la fabrication d’oléfines. L’acétophénone est utilisée en parfumerie comme ingrédient de parfum dans les savons, les détergents, les crèmes, les lotions et les parfums ; comme agent aromatisant dans les aliments, les boissons non alcoolisées et le tabac ; comme solvant de spécialité pour les plastiques et les résines ; comme catalyseur pour la polymérisation des oléfines ; et comme photosensibilisateur dans les synthèses organiques. L’acétophénone est une matière première pour la synthèse de certains produits pharmaceutiques et est également répertorié comme excipient approuvé par la FDA américaine. L’acétophénone est présente à l’état naturel dans de nombreux aliments tels que la pomme, l’abricot, la banane et le bœuf. L’acétophénone a été détectée dans l’air ambiant et dans l’eau potable ; l’exposition du grand public peut se produire par l’inhalation d’air contaminé ou la consommation d’eau contaminée. Il est hautement inflammable et s’enflamme facilement sous l’effet de la chaleur, d’étincelles ou de flammes, et les vapeurs peuvent former des mélanges explosifs avec l’air.
Propriétés chimiques
L’acétophénone est un liquide incolore et huileux à l’odeur douce et florale.C’est un composant naturel d’un grand nombre d’aliments et d’huiles essentielles.
L’acétophénone peut être hydrogénée catalytiquement en 1-phényléthanol. Elle est obtenue comme sous-produit de la synthèse du phénol de Hock et est purifiée du résidu à haut point d’ébullition par distillation. Les quantités obtenues à partir de cette source répondent à la demande actuelle.
L’acétophénone est utilisée pour parfumer les détergents et les produits industriels et constitue un intermédiaire dans la synthèse d’autres matières parfumées.
Propriétés chimiques
L’acétophénone a une odeur caractéristique douce, piquante et fortement médicinale avec un goût amer et aromatique de branche de cerise.Il est utile dans les arômes de raisin, de cerise et de tabac
Occurrence
On a signalé sa présence dans le cacao, le bœuf, la framboise, les pois et le raisin concorde
Utilisations
Solvant pour les résines, les plastiques, les éthers et les esters de cellulose, intermédiaire pour le marché F&F.
Utilisations
L’acétophénone est utilisée en parfumerie, commephotosensibilisateur en synthèse organique, et comme catalyseur dans la polymérisation des oléfines.En parfumerie pour conférer une odeur de fleur d’oranger ; en synthèse organique, notamment. comme photosensibilisateur.
Utilisations
L’acétophénone est un réactif utilisé dans la production de parfums et de polymères de résine.
Définition
ChEBI : Une méthylcétone qui est une acétone dans laquelle un des hydrogènes du groupe méthyle a été remplacé par un groupe phényle.
Préparation
A partir de benzène et de chlorure d’acétyle en présence de chlorure d’aluminium ou par oxydation catalytique de l’éthylbenzène ; également préparée par distillation fractionnée et cristallisation à partir de l’huile essentielle de Stirlingia latifolia.
Valeurs seuils des arômes
Détection : 170 ppb ; Reconnaissance : 2,9 ppm
Valeurs seuils du goût
Caractéristiques gustatives à 10 ppm : sucré, noisette, benzaldéhyde avec des notes de moisi, fruitées
Référence(s) à la synthèse
Journal canadien de chimie, 56, p. 2269, 1978 DOI : 10.1139/v78-373
Bulletin chimique et pharmaceutique, 31, p. 4209, 1983 DOI : 10.1248/cpb.31..4209
Description générale
Liquide incolore au goût doux et piquant et à l’odeur ressemblant à celle des oranges. Point de fusion 20,5°C (68,9°F) ; gèle dans des conditions froides. Légèrement soluble dans l’eau et plus dense que l’eau. C’est pourquoi il coule dans l’eau. Vapeur plus lourde que l’air. Point d’éclair 180°F. Irritant léger pour la peau et les yeux. Les vapeurs peuvent être narcotiques à des concentrations élevées. Utilisé comme arôme, solvant et catalyseur de polymérisation.
Air & Réactions avec l’eau
Légèrement soluble dans l’eau.
Profil de réactivité
L’acétophénone réagit avec de nombreux acides et bases en libérant de la chaleur et des gaz inflammables (par exemple, H2). Réagit avec de nombreux agents oxydants. Réagit avec des agents réducteurs tels que les hydrures, les métaux alcalins et les nitrures pour produire des gaz inflammables (H2) et de la chaleur. La quantité de chaleur dans ces réactions peut être suffisante pour déclencher un incendie dans la partie qui n’a pas réagi. Incompatible avec les isocyanates, les aldéhydes, les cyanures, les peroxydes et les anhydrides.
Danger pour la santé
L’acétophénone est un composé irritant, mutagène et légèrement toxique. Chez les lapins, 0,77 mgproduit une irritation sévère des yeux, mais l’action sur la peau est légère. Chez la souris, l’administration sous-cutanée de ce composé a provoqué le sommeil ; une dose de 330 mg/kg a été létale.
Valeur DL50, intrapéritonéale (souris) : 200mg/kg
Aucun symptôme de toxicité grave, ni son caractère cancérigène chez l’homme, n’a été rapporté….
Danger d’incendie
Liquide combustible ; point d’éclair (récipient fermé)82°C (180°F) ; pression de vapeur 1 torr à37°C (98,6°F) ; densité de vapeur 4,1 (air = 1);température d’auto-inflammation 570°C (1058°F);agent d’extinction : poudre chimique, mousse, ou CO2 ; l’eau peut provoquer de la mousse, mais elle peut être utilisée pour rincer et diluer le déversement. Sa réaction avec les oxydants forts peut être violente.
Profil de sécurité
Poison par voie intrapéritonéale et sous-cutanéeModérément toxique par ingestion. Un irritant cutané et oculaire sévère. Données sur les mutations rapportées. Narcotique à forte concentration. Hypnotique. Liquide inflammable. Pour combattre le feu, utiliser de la mousse, du CO2, de la poudre chimique. Chauffé jusqu’à décomposition, il émet une fumée et des émanations âcres. Voir aussi IGTONES
Exposition potentielle
L’acétophénone est utilisée comme solvant et dans la fabrication de parfums pour impacter une agréable odeur de jasmin ou de fleur d’oranger. Elle est utilisée comme catalyseur dans la polymérisation des oléfines et comme aromatisant dans le tabac. Il est également utilisé dans la synthèse de produits pharmaceutiques
Carcinogénicité
Aucune étude de cancérogénicité n’a été identifiée pour l’acétophénone. L’EPA américaine a classé l’acétophénone dans la catégorie D, non classable quant à sa cancérogénicité pour l’homme.
Métabolisme
A une époque, l’acétophénone était utilisée comme hypnotique. Sa conversion en acide benzoïque et en méthylphénylcarbinol chez les chiens et les lapins a été observée par un certain nombre de premiers travailleurs. De petites quantités sont également excrétées sous forme d’acide mandélique. Chez le lapin, environ la moitié de la dose est excrétée sous forme de glucuronide de méthylphénylcarbinyle et environ 20 % sous forme d’acide hippurique. Il est probable que la cétone soit d’abord réduite asymétriquement en carbinol, précurseur des acides benzoïque et mandélique.
Envoi
UN1993 Liquides inflammables, n.s.a., Classe de risque : 3 ; Étiquettes : 3-Liquide inflammable, nom technique requis.
Méthodes de purification
Le sécher par distillation fractionnée ou par repos avec du CaSO4 ou du CaCl2 anhydre pendant plusieurs jours, suivi d’une distillation fractionnée sous pression réduite (à partir de P2O5, facultatif), et de cristallisations partielles prudentes, lentes et répétées à partir du liquide à 0o à l’abri de la lumière et de l’humidité. Il peut également être cristallisé à basse température à partir d’isopentane. La distillation peut être suivie d’une purification par chromatographie gaz-liquide § Une version commerciale sur support polystyrène est disponible – résine scavenger (pour les substrats diol).
Incompatibilités
Peut former un mélange explosif avec l’air. Voir point d’éclair, ci-dessus. Réagit violemment avec les oxydants forts, de nombreux acides, bases, amines, amides et hydroxydes inorganiques ; métaux alcalins ; hydrures et nitrures. Réagit avec les agents réducteurs ; les métaux alcalins ; les hydrures, les nitrures. Le contact avec toutes les matières précédentes dégage de la chaleur et des gaz inflammables, y compris de l’hydrogène ; la chaleur peut être suffisante pour provoquer un incendie. Incompatible avec les aldéhydes, les amines aliphatiques, les alcanolamines, les cyanures, les isocyanates, les acides organiques, les peroxydes, l’acide perchlorique. Peut attaquer les plastiques, et certains caoutchoucs et revêtements
Élimination des déchets
Consulter les organismes de réglementation environnementale pour obtenir des conseils sur les pratiques d’élimination acceptables. Les générateurs de déchets contenant ce contaminant (≥100 kg/mo) doivent se conformer aux règlements de l’EPA régissant le stockage, le transport, le traitement et l’élimination des déchets. Incinération, de préférence avec un solvant inflammable.