Właściwości chemiczne acetofenonu, zastosowania, produkcja
Opis ogólny
Acetofenon jest również znany jako acetylobenzen o temperaturze wrzenia (℃) 202,3, gęstości względnej (woda = 1) 1,03 (20 ℃) i względnej gęstości pary (powietrze = 1) 4,14. Jest to najprostszy ketony aromatyczne z jego rdzeń aromatyczny (pierścień benzenowy) jest bezpośrednio połączony z grupy karbonylowej. Występuje w niektórych rodzajach olejków eterycznych niektórych roślin w postaci wolnej. Jest czystym bezbarwnym kryształem. Większość dostępnych w handlu produktów występuje jako bladożółta oleista ciecz o aromacie przypominającym zapach głogu. Jest tylko nieznacznie rozpuszczalny w wodzie, natomiast łatwo rozpuszcza się w wielu rozpuszczalnikach organicznych i może być odparowany razem z parą wodną. Struktura cząsteczkowa acetofenonu: atom metylu C jest związany poprzez orbitale hybrydowe sp3, podczas gdy pierścień benzenu i atom karbonylu C są związane poprzez orbitale hybrydowe sp2. Dla grupy karbonylowej acetofenonu może zachodzić reakcja addycji i reakcja aktywnego wodoru. Może również zachodzić reakcja substytucji elektrofilowej w pierścieniu benzenowym, przy czym główny produkt generowany jest w pozycji meta. Acetofenon może być wytwarzany w reakcji benzenu z chlorkiem acetylu, bezwodnikiem octowym lub octanem pod wpływem katalizy trójchlorku glinu. Ponadto, gdy etylobenzen jest katalizowany i utleniany do styrenu, może również wytwarzać acetofenon jako produkt uboczny. Acetofenon jest głównie używany jako surowiec do produkcji farmaceutyków i innych rodzajów syntezy organicznej. Może być również stosowany do przygotowania przypraw, mydła i papierosów, jak również jako rozpuszczalnik eteru celulozy, estru celulozy i żywicy i plastyfikatora. Ma działanie hipnotyczne. Obecnie acetofenon jest najczęściej otrzymywany jako produkt uboczny reakcji fenolu z acetonem w procesie utleniania kumenu. Może być otrzymywany w wyniku acetylowania benzenu chlorkiem acetylu.
Przygotowanie acetofenonu
Przyrządy i leki
Leki: bezwodnik octowy, benzen, siarczan magnezu, wodorotlenek sodu, chlorek glinu, chlorowodorek;
Przyrządy: wkraplacz, kolba okrągłodenna, rurka skraplająca, urządzenie destylacyjne, rurka susząca i aparat mieszający.
Do kolby trójszyjnej o pojemności 100 mL, wyposażonej w 10 ml wkraplacz wyrównujący ciśnienie, mieszadło mechaniczne i chłodnicę zwrotną (górny termin jest połączony z urządzeniem do absorpcji gazowego chlorowodoru poprzez rurkę do suszenia chlorku wapnia), dodać szybko 13 g (0,097mol) bezwodnego sproszkowanego trójchlorku glinu i 16 ml (ok. 14g, 0,18mol) bezwodnego benzenu. Pod mieszaniem dodać z wkraplacza kroplami do kolby trójszyjnej 4 mL (ok. 4.3g, 0.04mol) bezwodnika octowego (najpierw dodać kilka kropel i kontynuować wkraplanie po zajściu reakcji). Zaleca się, aby kolba trójszyjkowa była nieco cieplejsza poprzez kontrolowanie szybkości wkraplania bezwodnika octowego. Po zakończeniu procesu dodawania (ok. 10 min), mieszać i skraplać we wrzącej łaźni wodnej, aż reakcja stanie się nieco umiarkowana, aż nie będzie się już uwalniał chlorowodór.
Mieszaninę reakcyjną schłodzono do temperatury pokojowej. Po wymieszaniu, wlać mieszaninę reakcyjną do zlewki zawierającej 18 mL kwasu solnego i 30 g pokruszonego lodu (w dygestorium), a jeśli jest jeszcze stałe insolubles, można uzupełnić odpowiednią ilość stężonego kwasu solnego, aby być całkowicie rozpuszczone. Mieszaninę przeniesiono do lejka rozdzielającego, przy czym oddzielono warstwę organiczną (jaką?), a warstwę wodną ekstrahowano dwukrotnie benzenem (po 8ml). Warstwy organiczne połączono i kolejno przemyto 15 mL 10% wodorotlenku sodu, 15 ml wody i osuszono bezwodnym siarczanem magnezu.
Pierwszą destylację do recyrkulacji benzenu przeprowadzono w łaźni wodnej, a następnie ogrzewano w bezazbestowej gazie drucianej pozostałej do usunięcia benzenu. Po schłodzeniu, zmiana do kondensatora powietrza (Dlaczego?) Destylować do zbierania frakcji 195~202 ℃ z wydajności około 4,1 g (wydajność: 85%) . Czysty produkt acetofenonu pojawia się jako bezbarwny, przezroczysty, oleista ciecz.
1, czas na dodanie kropli mądry mieszaniny acetofenonu i bezwodnika octowego powinno być 10 min, temperatura jest trudne do kontrolowania, jeśli szybkość kropli jest zbyt szybki.
2, jakość bezwodnego chlorku glinu jest kluczem do sukcesu tego doświadczenia otwierając pokrywę z białym proszkiem może zwolnić dużo dymu bez aglomeracji jest dobre. Jeśli większość frakcji zmienia kolor na żółty, oznacza to, że został już zdegradowany i nie może być używany dalej.
3, AlCl3 musi być zgnieciony z dużą prędkością.
4, po dodaniu rozcieńczonego HCl, powoli spadać na początku, a następnie spadek szybciej stopniowo; ilość rozcieńczonego HCl (1: 1, wcześniej przygotowane) powinno być około 140ml.
5, aparat absorpcyjny: około 20% roztwór wodorotlenku sodu, self-made, 200mL, zwrócić szczególną uwagę na zapobieganie ssać-buck.
6, lepiej jest używać analitycznie czystego benzenu i powinien być najlepiej suszony przez jedwab sodowy przez 24 godziny lub więcej.
7, niewielka ilość wody w surowym produkcie jest destylowana razem z benzenem jako azeotrop w procesie destylacji z punktem azeotropowym 69,4 °C. Jest to również jedna z metod suszenia związków ciekłych.
Powyższe informacje są zredagowane przez książkę chemiczną Dai Xiongfeng.
Charakterystyka produkcji acetofenonu poprzez reakcję acylowania Friedela-Craffsa
1, katalizator (trójchlorek glinu) użyty w acylacji znacznie przekracza ilość katalizatora użytego w reakcji alkilowania, otrzymany acetofenon może tworzyć kompleks z równoważną ilością chlorku glinu, podczas gdy produkt uboczny kwas octowy utworzony w reakcji może również tworzyć sól z równoważną ilością chlorku glinu. Dlatego podczas reakcji acylowania jedna cząsteczka bezwodnika kwasu może pochłonąć dwie lub więcej cząsteczek chlorku glinu.
2, acetofenon / chlorek glinu kompleks utworzony podczas reakcji jest stabilny w środowisku bezwodnym, tylko gdy mieszanina reakcyjna ulega hydrolizie, kompleks jest zniszczony z wytrącając acetofenonu. Po chlorek glinu tworzy kompleks z acetofenonem, nie bierze już udziału w reakcji, dlatego ilość chlorku glinu powinna spełniać wymóg, że: po utworzeniu kompleksu, nadal pozostaje pewna część jako katalizator reakcji acylowania.
3, ponieważ chlorek glinu może tworzyć kompleks z substancją zawierającą grupę karboksylową, surowiec, bezwodnik octowy może również tworzyć kompleks molekularny z chlorkiem glinu i już nie uczestniczyć w reakcji, co oznacza, że bezwodnik octowy nie może być ilościowo przekształcany w acetofenon; Ponadto w reakcji, gdy ilość chlorku glinu jest w nadmiarze, może działać jako czynnik acylujący do octanu do chlorku acetylu do udziału w reakcji.
4, w układzie reakcyjnym, ilość benzenu jest również w dużym nadmiarze, ponieważ benzen jest nie tylko reagentem, ale również rozpuszczalnikiem w reakcji, dlatego tylko wydajność acetylu może być stosowany jako odczynnik referencyjny.
5, cechy reakcji acylowania: czysty produkt, wysoka wydajność (ponieważ acyl nie ma izomeryzacji, ani nie ma wielokrotnego podstawienia)
Analiza zawartości
Dokładnie zważyć próbkę około 1g, oznaczyć ją zgodnie z metodą 1 w „oznaczaniu aldehydów i ketonów” (OT-7), gdzie czas ogrzewania wynosił 1h, a współczynniki równoważności (e) w obliczeniach wynosiły 60,08.
Właściwości chemiczne
Czysty produkt jest białym kryształem przypominającym płytkę. W ogólnym obrocie handlowym zawiera zawsze zanieczyszczenia. W temperaturze powyżej 20 °C jest to bezbarwna lub lekko żółta, przezroczysta ciecz z silnym akacjowym, słodkim aromatem. Ma temperaturę topnienia 19,7 ℃, temperaturę wrzenia 202 ℃ i temperaturę zapłonu 76 ℃. To może być narażone na spontaniczne spalanie. Jest bardzo łatwo rozpuszczalny w glikolu propylenowym i nielotnym oleju, rozpuszczalny w chloroformie, eterze i etanolu (1ml rozpuszczony w 5mL 50% etanolu), słabo rozpuszczalny w wodzie i glikolu propylenowym i nierozpuszczalny w glicerolu. rodukt naturalny występuje w postaci olejku labdanum i olejku orris.
Zastosowanie
W zastosowaniu jako rozpuszczalnik charakteryzuje się wysoką temperaturą wrzenia, dużą stabilnością i przyjemnym zapachem. Ma podobną rozpuszczalność jak cykloheksanon i może rozpuszczać nitrocelulozę; octan celulozy; żywicę winylową; żywice kumaronowe; żywice alkidowe; żywice alkidowe glicerynowe. Jest często używany w mieszaninie z etanolem, ketonami, estrami i innymi rozpuszczalnikami. Kiedy jest używany jako przyprawa, jest to mieszanie surowców przypraw głogu; Mimoza i bzu i jest szeroko stosowany do smaku mydła i aromatu tytoniu. Jest on używany do syntezy kwasu migdałowego; α-fenylo indolu i ibuprofenu, jak również jest używany jako plastikowy plastyfikator.
Naturalnie występujący: występuje w mleku, serze, kakao, malinach, groszku i olejku cynamonowym ze Sri Lanki.
Zapach: ma migdałowy smak podobny do benzaldehydu z rozcieńczenia generując słodki orzech i owoce jak smak.
Sugestie zastosowania: może być stosowany do formułowania edytowalne przyprawy z wiśni, orzechów, pomidorów, truskawek, moreli i s na. Może być również stosowany w przyprawie do tytoniu.
Zalecenie: końcowe stężenie w żywności aromatyzujących powinno być około 0,6~20mg/kg.
Informacje prawne: Numer FEMA acetofenonu to 2009, numer FDA to 172.515, numer CoE to 138. Chiny GB 2760-1996 zatwierdził go do stosowania w przyprawach spożywczych.
GB 2760–1996 przewiduje go do stosowania aromatów spożywczych. Jest on stosowany głównie do przygotowania przypraw z winogron, wiśni i czereśni i innych owoców i tytoniu.
Może być stosowany jako rozpuszczalnik, środek do ekstrakcji, jak również jest stosowany w przemyśle farmaceutycznym.
Może być stosowany jako rozpuszczalnik, katalizator polimeryzacji olefin, jak również jest stosowany do produkcji przypraw.
Może być stosowany w połączeniu z aldehydem anyżowym i kumaryny do przypraw z kwiatów głogu, słonecznika, kosaćca, lawendy, paproci, bzu, nieśmiałych kwiatów i akacji. Ze względu na niską cenę, jest często stosowany do perfumowania mydła, detergentów i produktów przemysłowych w niewielkiej ilości (
Metoda produkcji
Pod katalizą trójchlorku glinu, możemy użyć benzenu do reakcji z chlorkiem acetylu, bezwodnikiem octowym lub kwasem octowym w celu uzyskania acetofenonu. Ponadto, w katalitycznego utleniania etylobenzenu do styrenu, acetofenon jest generowany jako produkt uboczny. Acetofenon klasy przemysłowej zawiera główne zanieczyszczenia, takie jak alkohol α-metylobenzylowy, fenole, kwasy i woda. Produkt klasy przemysłowej może być rafinowany poprzez suszenie chlorkiem wapnia i kwasem siarkowym oraz dalszą destylację próżniową po suszeniu. Alternatywnie, może być również poddany frakcyjnej krystalizacji rafinacji ze stanu stopionego w warunkach unikania światła i wilgoci. Możemy również użyć pentanu do krystalizacji i rafinacji w niskiej temperaturze. Stałe zużycie materiałów: kwas benzoesowy: 1130kg/t, kwas octowy 555kg/t.
Opis
Acetofenon jest najprostszym ketonem aromatycznym, jest klarowną cieczą/kryształem, bardzo słabo rozpuszczalną w wodzie, o słodko ostrym smaku i zapachu przypominającym pomarańcze. Jest on stosowany jako katalizator polimeryzacji w produkcji olefin. Acetofenon jest stosowany w perfumerii jako składnik zapachowy w mydłach, detergentach, kremach, balsamach i perfumach; jako środek aromatyzujący w żywności, napojach bezalkoholowych i tytoniu; jako specjalistyczny rozpuszczalnik do tworzyw sztucznych i żywic; jako katalizator polimeryzacji olefin; oraz jako fotouczulacz w syntezach organicznych. Acetofenon jest surowcem do syntezy niektórych farmaceutyków i jest również wymieniony jako zatwierdzona substancja pomocnicza przez U.S. FDA. Acetofenon występuje naturalnie w wielu produktach spożywczych, takich jak jabłka, morele, banany i wołowina. Acetofenon został wykryty w powietrzu atmosferycznym i wodzie pitnej; narażenie ogółu społeczeństwa może nastąpić poprzez wdychanie skażonego powietrza lub spożywanie skażonej wody. Jest wysoce łatwopalny i łatwo ulega zapłonowi pod wpływem ciepła, iskier lub płomieni, a jego pary mogą tworzyć z powietrzem mieszaniny wybuchowe. est naturalnie występującym składnikiem wielu produktów spożywczych i olejków eterycznych.
Acetofenon może być uwodorniony katalitycznie do 1-fenyloetanolu. Jest on otrzymywany jako produkt uboczny w syntezie fenolu Hocka i oczyszczany z wysokowrzącej pozostałości przez destylację. Ilości uzyskane z tego źródła zaspokajają obecne zapotrzebowanie.
Acetofenon jest stosowany do perfumowania detergentów i produktów przemysłowych oraz jest półproduktem w syntezie innych materiałów zapachowych.
Właściwości chemiczne
Acetofenon ma charakterystyczny słodki, ostry i silny zapach leczniczy z gorzkim, aromatycznym smakiem gałązki wiśni.Jest użyteczny w aromatach winogron, wiśni i tytoniu
Występowanie
Zgłoszono występowanie w kakao, wołowinie, malinach, groszku i winogronie concord
Zastosowanie
Rozpuszczalnik żywic, tworzyw sztucznych, eterów i estrów celulozy, półprodukt dla rynku F&F.
Zastosowanie
Acetofenon jest stosowany w perfumerii, jako środek fotouczulający w syntezie organicznej oraz jako katalizator w polimeryzacji olefin. W perfumerii do nadawania zapachu przypominającego kwiat pomarańczy; w syntezie organicznej, szczególnie jako fotouczulacz.
Zastosowanie
Acetofenon jest odczynnikiem stosowanym w produkcji substancji zapachowych i polimerów żywicznych.
Definicja
ChEBI: Keton metylowy będący acetonem, w którym jeden z hydrogenów grupy metylowej został zastąpiony grupą fenylową.
Przygotowanie
Z benzenu i chlorku acetylu w obecności chlorku glinu lub przez katalityczne utlenianie etylobenzenu; również otrzymywany przez destylację frakcyjną i krystalizację z olejku eterycznego Stirlingia latifolia.
Wartości progowe aromatu
Wykrywanie: 170 ppb; Rozpoznanie: 2,9 ppm
Wartości progowe smaku
Charakterystyka smaku przy 10 ppm: słodki, orzechowy, benzaldehyd ze stęchłymi, owocowymi nutami
Odniesienie(-a) do syntezy
Canadian Journal of Chemistry, 56, str. 2269, 1978 DOI: 10.1139/v78-373
Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 31, str. 4209, 1983 DOI: 10.1248/cpb.31.4209
Opis ogólny
Bezbarwna ciecz o słodkim, ostrym smaku i zapachu przypominającym zapach pomarańczy. Temperatura topnienia 20,5°C (68,9°F); zamarza w chłodnych warunkach. Słabo rozpuszczalny w wodzie i gęstszy od wody. Dlatego też tonie w wodzie. Pary cięższe od powietrza. Temperatura zapłonu 180°F. Łagodnie drażniący dla skóry i oczu. W wysokich stężeniach opary mogą działać narkotycznie. Używany jako środek aromatyzujący, rozpuszczalnik i katalizator polimeryzacji.
Powietrze & Reakcje z wodą
Słabo rozpuszczalny w wodzie.
Profil reaktywności
Acetofenon reaguje z wieloma kwasami i zasadami uwalniając ciepło i gazy palne (np. H2). Reaguje z wieloma czynnikami utleniającymi. Reaguje z reduktorami, takimi jak wodorki, metale alkaliczne i azotki, wytwarzając palny gaz (H2) i ciepło. Ilość ciepła w tych reakcjach może być wystarczająca do wywołania pożaru w nieprzereagowanej części. Niekompatybilny z izocyjanianami, aldehydami, cyjankami, nadtlenkami i bezwodnikami.
Zagrożenie dla zdrowia
Acetofenon jest związkiem drażniącym, mutagennym i silnie toksycznym. U królików 0,77 mg wywołało poważne podrażnienie oczu, ale działanie na skórę było łagodne. U myszy, podawanie podskórne tego związku powodowało sen; dawka 330 mg/kg była śmiertelna.
WartośćLD50, dootrzewnowo (myszy): 200mg/kg
Nie stwierdzono objawów ciężkiej toksyczności, ani rakotwórczości u ludzi.
Zagrożenie pożarowe
Palna ciecz; temperatura zapłonu (zamknięty kubek) 82°C (180°F); ciśnienie pary 1 torr w temperaturze 37°C (98,6°F); gęstość pary 4,1 (powietrze = 1); temperatura samozapłonu 570°C (1058°F); środki gaśnicze: suchy środek chemiczny, piana lub CO2; woda może powodować spienianie, ale może być użyta do spłukania i rozcieńczenia wycieku. Jego reakcja z silnymi utleniaczami może być gwałtowna.
Profil bezpieczeństwa
Truci przez drogi wewnątrzotrzewnowe i podskórneŚrednio toksyczny po połknięciu. Działa drażniąco na skórę i oczy. Zgłoszono dane dotyczące mutacji. Narkotyk w wysokim stężeniu. Środek hipnotyczny. Łatwopalna ciecz. Do gaszenia pożaru stosować pianę, CO2, suchą chemię. Po podgrzaniu do rozkładu wydziela ostry dym i opary. Patrz także IGTONES
Potencjalne narażenie
Acetofenon jest używany jako rozpuszczalnik i w produkcji perfum, aby wpłynąć na przyjemny zapach jaśminu lub kwiatu pomarańczy. Jest on stosowany jako katalizator w polimeryzacji olefin i jako środek aromatyzujący w tytoniu. Jest również stosowany w syntezie farmaceutyków
Karcynogenność
Nie zidentyfikowano żadnych badań rakotwórczości dla acetofenonu. U.S. EPA sklasyfikowała acetofenon jako kategorię D, nie dającą się sklasyfikować pod względem rakotwórczości u ludzi.
Metabolizm
Swego czasu acetofenon był stosowany jako środek hipnotyczny. Jego konwersja do kwasu benzoesowego i metylofenylokarbinolu u psów i królików została zaobserwowana przez kilku pierwszych pracowników. Małe ilości są również wydalane jako kwas migdałowy. U królika około połowa dawki jest wydalana jako glukuronid metylofenylokarbinolu i około 20 % jako kwas hippurowy. Jest prawdopodobne, że keton jest najpierw asymetrycznie redukowany do karbinolu, który jest prekursorem kwasów benzoesowego i migdałowego.
Wysyłka
UN1993 Ciecze łatwopalne, i.n.o., Klasa zagrożenia: 3; Etykiety: 3 – ciecz łatwopalna, Wymagana nazwa techniczna.
Metody oczyszczania
Suszyć przez destylację frakcyjną lub przez pozostawienie na kilka dni w bezwodnym CaSO4 lub CaCl2, a następnie destylację frakcyjną pod zmniejszonym ciśnieniem (z P2O5, opcjonalnie) oraz ostrożne, powolne i powtarzane częściowe krystalizacje z cieczy w temperaturze 0o z wyłączeniem światła i wilgoci. Może być również krystalizowany w niskich temperaturach z izopentanu. Po destylacji może nastąpić oczyszczanie za pomocą chromatografii gazowo-cieczowej. Dostępna jest komercyjna wersja na nośniku polistyrenowym – żywica pochłaniająca (dla substratów diolowych).
Niezgodności
Może tworzyć z powietrzem mieszaninę wybuchową. Patrz punkt zapłonu, powyżej. Reaguje gwałtownie z silnymi utleniaczami, wieloma kwasami, zasadami, aminami, amidami i wodorotlenkami nieorganicznymi, metalami alkalicznymi, wodorkami i azotkami. Reaguje z reduktorami, metalami alkalicznymi, wodorkami, azotkami. W kontakcie z wszystkimi poprzednimi materiałami wydziela się ciepło i palne gazy, w tym wodór; ciepło może być wystarczające do wywołania pożaru. Niekompatybilny z aldehydami, aminami alifatycznymi, alkanolaminami, cyjankami, izocyjanianami, kwasami organicznymi, nadtlenkami, kwasem nadchlorowym. Może atakować tworzywa sztuczne, niektóre gumy i powłoki
Usuwanie odpadów
Skonsultować się z agencjami regulacyjnymi ds. środowiska w celu uzyskania wskazówek dotyczących dopuszczalnych praktyk usuwania odpadów. Generatorzy odpadów zawierających to zanieczyszczenie (≥100 kg/mo) muszą stosować się do przepisów EPA regulujących przechowywanie, transport, obróbkę i usuwanie odpadów. Spalanie, najlepiej z użyciem łatwopalnego rozpuszczalnika