Acetofenon Chemische Eigenschappen,Gebruiken,Productie
Algemene beschrijving
Acetofenon is ook bekend als acetylbenzeen met een kookpunt (℃) van 202,3, een relatieve dichtheid (water = 1) van 1,03 (20 ℃) en een relatieve dampdichtheid (lucht = 1) van 4,14. Het is de eenvoudigste aromatische keton, waarvan de aromatische kern (benzeenring) direct verbonden is met een carbonylgroep. Het komt voor in sommige soorten etherische oliën van sommige planten in zijn vrije vorm. Het zijn zuivere kleurloze kristallen. Het meeste in de handel verkrijgbare product verschijnt als lichtgele olieachtige vloeistof met meidoornachtig aroma. Het is slechts in geringe mate oplosbaar in water en gemakkelijk oplosbaar in vele organische oplosmiddelen en kan samen met de stoom worden verdampt. De moleculaire structuur van acetofenon: het methyl-C-atoom is gebonden via de sp3-hybride baan, terwijl de benzeenring en het carbonyl-C-atoom gebonden zijn via de sp2-hybride baan. Additiereacties en actieve waterstofreacties kunnen optreden voor de carbonylgroep van acetofenon. Er kunnen ook elektrofiele substitutiereacties in de benzeenring optreden, waarbij het belangrijkste product in de meta-positie ontstaat. Acetofenon kan worden geproduceerd uit de reactie tussen benzeen en acetylchloride, azijnzuuranhydride of acetaat onder de katalyse van aluminiumtrichloride. Wanneer ethylbenzeen wordt gekatalyseerd en geoxideerd tot styreen, kan dit eveneens acetofenon als bijproduct opleveren. Acetofenon wordt voornamelijk gebruikt als grondstof voor farmaceutische producten en andere organische synthesen. Het kan ook worden gebruikt voor de bereiding van specerijen, zeep en sigaretten, en als oplosmiddel voor cellulose-ether, cellulose-ester, hars en weekmaker. Het heeft een hypnotiserende werking. Momenteel wordt acetofenon meestal verkregen via het bijproduct van de reactie tussen fenol en aceton via de oxidatie van cumeen. Het kan worden verkregen door de acetylering van benzeen via acetylchloride.
Bereiding van acetofenon
Instrumenten en geneesmiddelen
Gebruiksmiddelen: azijnzuuranhydride, benzeen, magnesiumsulfaat, natriumhydroxide, aluminiumchloride, hydrochloride;
Instrument: druppeltrechter, rondbodemkolf, condensorpijp, destillatietoestel, droogpijp, en roerapparaat.
Aan een drieshalskolf van 100 mL, voorzien van een druppeltrechter met drukvereffening van 10 ml, een mechanische roerder en een terugvloeikoeler (de bovenste termini is via een calciumchloridedroogbuis verbonden met een waterstofchloridegasabsorptieapparaat), voeg snel 13 g (0,097mol) watervrij aluminiumtrichloride in poedervorm en 16 ml (ongeveer 14 g, 0,18mol) watervrij benzeen toe. Voeg onder roeren 4 ml (ongeveer 4,3 g, 0,04mol) azijnzuuranhydride uit een druppeltrechter druppelsgewijs toe aan een drietrekskolf (voeg eerst enkele druppels toe en ga door met druppelen nadat de reactie is opgetreden). Het verdient aanbeveling de drieshalskolf een beetje warm te maken door de druppelsnelheid van het azijnzuuranhydride te regelen. Na voltooiing van het additieproces (ongeveer 10 minuten), roeren en refluxen in het kokend waterbad totdat de reactie enigszins matig wordt en er geen waterstofchloridegas meer vrijkomt.
Het reactiemengsel wordt afgekoeld tot kamertemperatuur. Giet het reactiemengsel na roeren over in een bekerglas met 18 mL zoutzuur en 30 g gebroken ijs (in een zuurkast), en als er nog vaste onoplosbaarheden zijn, kan men een passende hoeveelheid geconcentreerd zoutzuur toevoegen om het volledig te doen oplossen. Het mengsel werd overgebracht in een scheitrechter, waarbij de organische laag werd afgescheiden (welke?) en de waterige laag tweemaal werd geëxtraheerd met benzeen (per 8 ml). Voeg de organische lagen samen en was achtereenvolgens met 15 ml natriumhydroxide 10%, 15 ml water en droog met watervrij magnesiumsulfaat.
Stook eerst op voor kringloop van benzeen in een waterbad en verwarm vervolgens in de asbestvrije draadgaasrest om de benzeen te verwijderen. Na het koelen, verandering in de lucht condensor (Waarom?) Distilleren om de fractie van 195 ~ 202 ℃ verzamelen met de opbrengst wordt ongeveer 4,1 g (opbrengst: 85%) . Het zuivere product van acetofenon verschijnt als kleurloze transparante olieachtige vloeistof.
1, de tijd voor het druppelsgewijs toevoegen van het mengsel van acetofenon en azijnzuuranhydride moet 10 min; de temperatuur is moeilijk te worden gecontroleerd als de druppelsnelheid te snel is.
2, de kwaliteit van het watervrije aluminiumchloride is de sleutel voor het succes van dit experiment het openen van het deksel met het witte poeder kan veel rook vrijgeven zonder dat agglomeratie goed is. Als het grootste deel van de fractie geel wordt, betekent dit dat het al is afgebroken en niet meer kan worden gebruikt.
3, AlCl3 moet worden verpletterd met snelle snelheid.
4, bij de toevoeging van verdunde HCl, langzaam dalen aan het begin en vervolgens sneller geleidelijk dalen; het bedrag van de verdunde HCl (1: 1, pre-prepared) moet ongeveer 140ml.
5, de absorptie-apparaat: ongeveer 20% natriumhydroxide-oplossing, zelfgemaakte, 200mL, bijzondere aandacht besteden aan het voorkomen van zuigen-buck.
6, het is beter om analytisch zuivere benzeen te gebruiken en moet bij voorkeur 24 uur of langer door natriumzijde worden gedroogd.
7, de kleine hoeveelheid water in het ruwe product wordt samen met benzeen als azeotroop gedestilleerd tijdens het destillatieproces, waarbij het azeotrope punt 69,4 °C bedraagt. Dit is ook een van de methoden voor het drogen van een vloeibare verbinding.
De bovenstaande informatie is bewerkt door het chemieboek van Dai Xiongfeng.
Karakterisering van de productie van acetofenon via de acyleringreactie van Friedel-Craffs
1, de katalysator (aluminiumtrichloride) die bij de acylering wordt gebruikt, is veel groter dan de katalysator die bij de alkyleringreactie wordt gebruikt, het resulterende acetofenon kan een complex vormen met een equivalente hoeveelheid aluminiumchloride, terwijl het bijproduct azijnzuur dat bij de reactie wordt gevormd, ook een zout kan vormen met een equivalente hoeveelheid aluminiumchloride. Daarom kan tijdens de acyleringreactie één molecuul zuuranhydride twee of meer moleculen aluminiumchloride verbruiken.
2, acetofenon/aluminiumchloride complex gevormd tijdens de reactie is stabiel in watervrij medium, alleen wanneer het reactiemengsel hydrolyse ondergaat, wordt het complex vernietigd met neerslag van acetofenon. Nadat het aluminiumchloride complex vormt met acetofenon, neemt het niet langer deel aan de reactie, daarom moet de hoeveelheid aluminiumchloride voldoen aan de eis dat: na de vorming van complex, er nog steeds bepaald deel als katalysator van de acyleringreactie overblijft.
3, aangezien het aluminiumchloride een complex met substantie kan vormen die een carboxylgroep bevat, kan de grondstof, azijnzuuranhydride ook moleculair complex met aluminiumchloride vormen en niet meer aan de reactie deelnemen, wat betekent dat het azijnzuuranhydride niet kwantitatief in acetofenon kan worden omgezet; Voorts, in de reactie, wanneer de hoeveelheid aluminiumchloride overvloedig is, kan het als acylaterend agent voor het maken van het acetaat in acetylchloride dienst doen om aan de reactie deel te nemen.
4, in het reactiesysteem, is de hoeveelheid benzeen ook in grote overmaat omdat de benzeen niet alleen de reactant is maar ook het oplosmiddel in de reactie, daarom kan alleen de opbrengst van acetyl als referentiereagens worden gebruikt.
5, de kenmerken van de acyleringreactie: zuiver product, hoge opbrengst (aangezien acyl geen isomerisatie heeft, noch meervoudige substitutie)
Inhoudsanalyse
Weeg een monster van ongeveer 1 g nauwkeurig af, bepaal het volgens de methode 1 in de “bepaling van aldehyden en ketonen” (OT-7), waarbij de verhittingstijd 1 uur was en de equivalentiefactoren (e) in de berekening 60,08 waren.
Chemische eigenschappen
Het zuivere product is wit plaatvormig kristal. De algemene handelswaar bevat altijd onzuiverheden. Bij een temperatuur van meer dan 20 °C is het boven kleurloze of lichtgele transparante vloeistof met een sterk acacia-achtig zoet aroma. Het heeft het smeltpunt van 19,7 ℃, kookpunt van 202 ℃ en het vlampunt van 76 ℃. Het kan aan spontane verbranding worden onderworpen. Het is zeer gemakkelijk op te lossen in propyleenglycol en niet-vluchtige olie, oplosbaar in chloroform, ether en ethanol (1 ml opgelost in 5 ml 50% ethanol), slecht oplosbaar in water en propyleenglycol en onoplosbaar in glycerol.
Het natuurproduct wordt aangeboden in labdanumolie en orrisolie.
Toepassingen
Bij gebruik als oplosmiddel wordt het gekenmerkt door een hoog kookpunt, hoge stabiliteit en aangename geur. Het heeft een vergelijkbare oplosbaarheid als cyclohexanon en kan nitrocellulose, celluloseacetaat, vinylhars, coumarone harsen, alkydharsen, glycerol alkydharsen oplossen. Het wordt vaak gebruikt in mengsels met ethanol, ketonen, esters en andere oplosmiddelen. Wanneer het als specerij wordt gebruikt, is het de mengende grondstof van specerijen van meidoorn; Mimosa en lila en wordt wijd toegepast op zeeparoma en tabakaroma. Het wordt gebruikt voor de synthese van mandelzuur, α-fenylindool en ibuprofen, en als plastische weekmaker.
Natuurlijk-bestaand: het komt voor in melk, kaas, cacao, frambozen, erwten en Sri Lankaanse kaneelolie.
Ourachtig: het heeft een amandelsmaak vergelijkbaar met benzaldehyde met verdunning die een zoete noot en fruitachtige smaak genereert.
Toepassingsvoorstellen: het kan worden toegepast bij de formulering van bewerkbare specerijen van kersen, noten, tomaten, aardbeien, abrikozen enzovoort. Het kan ook worden gebruikt in tabaksspecerijen.
Aanbeveling: de eindconcentratie in de smaakgevende voedingsmiddelen moet ongeveer 0,6~20mg/kg zijn.
Reglementaire informatie: Het FEMA nummer van acetofenon is 2009, FDA nummer is 172.515, CoE nummer is 138. China GB 2760-1996 heeft het goedgekeurd voor toepassing in voedingsspecerijen.
GB 2760–1996 voorziet het voor het gebruik van voedingssmaakstoffen. Het wordt voornamelijk gebruikt voor de bereiding van specerijen van druiven, kersen en ander fruit en tabak.
Het kan worden gebruikt als oplosmiddel, extractiemiddel en in de farmaceutische industrie.
Het kan worden gebruikt als oplosmiddel, olefinepolymerisatiekatalysator en voor de bereiding van specerijen.
Het kan worden gebruikt in combinatie met anijsaldehyde en coumarine voor specerijen van meidoornbloemen, zonnebloem, korenbloem, lavendel, varen, seringen, verlegen bloemen en acacia. Vanwege zijn goedkope prijs, wordt het vaak toegepast op het parfumeren van zeep, wasmiddelen, en industrieel product in een kleine hoeveelheid (
Productiemethode
Onder de katalyse van aluminiumtrichloride, kunnen we benzeen gebruiken voor reactie met acetylchloride, azijnzuuranhydride of azijnzuur om acetofenon te verkrijgen. Bovendien ontstaat bij de katalytische oxidatie van ethylbenzeen tot styreen acetofenon als bijproduct. Acetofenon van industriële kwaliteit bevat de belangrijkste onzuiverheden, zoals α-methylbenzylalcohol, fenolen, zuren en water. Het product van industriële kwaliteit kan worden geraffineerd door het te drogen met calciumchloride en zwavelzuur en na het drogen verder vacuüm te destilleren. Als alternatief kan het ook worden onderworpen aan gefractioneerde kristallisatie-raffinage vanuit gesmolten toestand onder de voorwaarde dat licht en vocht worden vermeden. Ook kan pentaan worden gebruikt voor kristallisatie en raffinage bij lage temperatuur. Vast materiaalverbruik: benzoëzuur: 1130kg/t, azijnzuur 555kg/t.
Beschrijving
Acetofenon is de eenvoudigste aromatische keton en is een heldere vloeistof/kristal en zeer slecht oplosbaar in water met een zoete doordringende smaak en geur die aan sinaasappels doet denken. Het wordt gebruikt als polymerisatiekatalysator voor de vervaardiging van olefinen. Acetofenon wordt gebruikt in parfums als geurstof in zeep, wasmiddelen, crèmes, lotions en parfums; als smaakstof in voedingsmiddelen, niet-alcoholische dranken en tabak; als speciaal oplosmiddel voor kunststoffen en harsen; als katalysator voor de polymerisatie van olefinen; en als fotosensibilisator in organische syntheses. Acetofenon is een grondstof voor de synthese van sommige farmaceutische producten en staat ook op de lijst van goedgekeurde hulpstoffen van de Amerikaanse FDA. Acetofenon komt van nature voor in vele voedingsmiddelen, zoals appel, abrikoos, banaan en rundvlees. Acetofenon is aangetroffen in de lucht en in drinkwater; blootstelling van het publiek kan plaatsvinden door inademing van verontreinigde lucht of door consumptie van verontreinigd water. Het is licht ontvlambaar en ontbrandt gemakkelijk door hitte, vonken of vlammen, en de dampen kunnen explosieve mengsels met lucht vormen.
Chemische eigenschappen
Acetofenon is een kleurloze, olieachtige vloeistof met een zoete, bloemige geur. Het is een natuurlijk voorkomend bestanddeel van een groot aantal voedingsmiddelen en etherische oliën.
Acetofenon kan katalytisch worden gehydrogeneerd tot 1-fenylethanol. Het wordt verkregen als bijproduct in de Hock-fenolsynthese en wordt gezuiverd van het hoogkokende residu door destillatie. De uit deze bron verkregen hoeveelheden voldoen aan de huidige vraag.
Acetofenon wordt gebruikt voor het parfumeren van wasmiddelen en industriële producten en is een tussenproduct bij de synthese van andere geurstoffen.
Chemische eigenschappen
Acetofenon heeft een karakteristieke zoete, doordringende en sterk medicinale geur met een bittere, aromatische kersentak smaak.Het is nuttig in aroma’s van druif, kers en tabak
Occurrence
Gemeld gevonden in cacao, rundvlees, framboos, erwten, en concord druif
Uses
Oplosmiddel voor Harsen, Plastieken, Cellulose Ethers en Esters, Tussenpersoon voor de F&F markt.
Toepassingen
Acetofenon wordt gebruikt in parfums, als fotosensibilisator in organische synthese, en als katalysator in olefine polymerisatie. In parfums om een oranje-bloesemachtige geur te verlenen; in organische synthesen, vooral. als fotosensibilisator.
Toepassingen
Acetofenon is een reagens dat wordt gebruikt bij de productie van geurstoffen en harspolymeren.
Definitie
ChEBI: Een methylketon dat aceton is waarin een van de hydrogenen van de methylgroep is vervangen door een fenylgroep.
Voorbereiding
Uit benzeen en acetylchloride in aanwezigheid van aluminiumchloride of door katalytische oxidatie van ethylbenzeen; ook te bereiden door gefractioneerde destillatie en kristallisatie uit de etherische olie van Stirlingia latifolia.
Aardrempelwaarden
Detectie: 170 ppb; herkenning: 2,9 ppm
Smaakdrempelwaarden
Smaakkenmerken bij 10 ppm: zoet, nootachtig, benzaldehyde met muffe, fruitige tonen
Syntheseverwijzing(en)
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
Algemene beschrijving
Een kleurloze vloeistof met een zoete prikkelende smaak en een geur die lijkt op de geur van sinaasappels. Smeltpunt 20,5°C (68,9°F); bevriest onder koele omstandigheden. Slecht oplosbaar in water en heeft een grotere dichtheid dan water. Zinkt dus in water. Damp zwaarder dan lucht. Vlampunt 180°F. Licht irriterend voor huid en ogen. Dampen kunnen in hoge concentraties verdovend werken. Wordt gebruikt als smaakstof, oplosmiddel, en polymerisatie katalysator.
Lucht & Waterreacties
Enigszins oplosbaar in water.
Reactiviteitsprofiel
Acetofenon reageert met veel zuren en basen waarbij warmte en brandbare gassen vrijkomen (b.v. H2). Reageert met veel oxidatiemiddelen. Reageert met reductiemiddelen zoals hydriden, alkalimetalen en nitriden waarbij brandbaar gas (H2) en warmte vrijkomen. De hoeveelheid warmte in deze reacties kan voldoende zijn om brand te veroorzaken in het niet gereageerde deel. Onverenigbaar met isocyanaten, aldehyden, cyaniden, peroxiden en anhydriden.
Gezondheidsrisico
Acetofenon is een irriterend, mutageen en zeer giftig bestanddeel. Bij konijnen veroorzaakte 0,77 mg ernstige oogirritatie, maar de werking op de huid was mild. Bij muizen veroorzaakte subcutane toediening van deze verbinding slaap; een dosis van 330 mg/kg was dodelijk.
LD50 waarde, intraperitoneaal (muizen): 200mg/kg
Er zijn geen symptomen van ernstige toxiciteit, noch van carcinogeniteit bij mensen gerapporteerd.
Gevaar bij brand
Brandbare vloeistof; vlampunt (gesloten cup)82°C (180°F); dampdruk 1 torr bij37°C (98.6°F); dampdichtheid 4.1 (lucht = 1); zelfontbrandingstemperatuur 570°C (1058°F); blusmiddel: droge chemische stof, schuim, of CO2; water kan schuim veroorzaken, maar kan worden gebruikt om het gemorste product weg te spoelen en te verdunnen. De reactie met sterke oxidatiemiddelen kan heftig zijn.
Veiligheidsprofiel
Gif via intraperitoneale en subcutane weg Matig giftig bij inslikken. Irriterend voor de huid en de ogen. Mutatiegegevens gerapporteerd. Verdovend middel in hoge concentratie. Een hypnoticum. Brandbare vloeistof. Om brand te bestrijden, gebruik schuim, CO2, droog chemisch product. Bij verhitting tot ontleding geeft het scherpe rook en dampen af. Zie ook IGTONEN
Mogelijke blootstelling
Acetofenon wordt gebruikt als oplosmiddel en bij de vervaardiging van parfums om een aangename jasmijn- of oranjebloesemgeur te verspreiden. Het wordt gebruikt als katalysator bij polymerisatie van olefinen en als smaakstof in tabak. Het wordt ook gebruikt in de synthese van geneesmiddelen
Carcinogeniciteit
Er werden geen carcinogeniteitsstudies geïdentificeerd voor acetofenon. De U.S. EPA heeft acetofenon ingedeeld in categorie D, niet classificeerbaar voor wat betreft humane carcinogeniteit.
Metabolisme
Ooit werd acetofenon gebruikt als hypnoticum. De omzetting in benzoëzuur en methylfenylcarbinol bij honden en konijnen werd door een aantal vroege werkers waargenomen. Kleine hoeveelheden worden ook als mandelazuur uitgescheiden. Bij het konijn wordt ongeveer de helft van de dosis als methylfenylcarbinylglucuronide en ongeveer 20% als hippurinezuur uitgescheiden. Waarschijnlijk wordt de keton eerst asymmetrisch gereduceerd tot het carbinol, dat de precursor is van benzoëzuur en mandelinezuur.
Verzending
UN1993 Brandbare vloeistoffen, n.e.g., Gevarenklasse: 3; Etiketten: 3-Vlambare vloeistof, technische benaming vereist.
Werkwijzen voor het zuiveren
Drogen door gefractioneerde destillatie of door enkele dagen bij watervrij CaSO4 of CaCl2 te blijven staan, gevolgd door gefractioneerde destillatie onder verminderde druk (van P2O5, facultatief), en voorzichtige, langzame en herhaalde gedeeltelijke kristallisaties uit de vloeistof bij 0o met uitsluiting van licht en vocht. Het kan ook bij lage temperaturen uit isopentaan worden gekristalliseerd. Destillatie kan worden gevolgd door zuivering met behulp van gas-vloeistofchromatografie § Er is een commerciële, door polystyreen ondersteunde versie beschikbaar – scavenger resin (voor diolsubstraten).
Onverenigbaarheden
Kan met lucht een explosief mengsel vormen. Zie vlampunt, hierboven. Reageert heftig met sterke oxidatiemiddelen, vele zuren, basen, aminen, amiden, en anorganische hydroxiden; alkalimetalen; hydriden, en nitriden. Reageert met reductiemiddelen; alkalimetalen; hydriden, nitriden. Bij contact met alle voorgaande materialen komen warmte en ontvlambare gassen vrij, waaronder waterstof; de warmte kan voldoende zijn om brand te veroorzaken. Onverenigbaar met aldehyden, alifatische aminen, alkanolaminen, cyaniden, isocyanaten, organische zuren, peroxiden; perchloorzuur. Kan kunststoffen, sommige rubbers en coatings aantasten
Wasverwijdering
Raadpleeg de regelgevende milieu-instanties voor advies over aanvaardbare verwijderingspraktijken. Producenten van afval dat deze verontreiniging bevat (≥100 kg/maand) moeten voldoen aan de EPA-voorschriften voor opslag, vervoer, behandeling en afvalverwijdering. Verbranding, bij voorkeur met een ontvlambaar oplosmiddel