醋酸正丁酯與丁酮的區別?
作者:化工綜合網發布時間:2023-05-11分類:膠粘劑瀏覽:590
一、醋酸正丁酯
品名:乙酸正丁酯/乙酸丁酯
外觀為清澈無色液體,具有愉快水果香味的,易燃液體。
化學品中文名稱:乙酸丁酯
CAS:123-86-4
英文名: n-butyl acetace, butyl acetate
結構式: CH3COO(CH2)3CH3
示性式:CH3 COOC4 H9
分子式:C6H12O2
分子量:116.16
物化性質編輯
相對密度(20℃ )0.8807.
凝固點-73.5 ℃,
沸點 126.114℃
閃點(開杯)33℃,(閉杯) 27℃.
折射率() 1.3941.
蒸汽壓(20℃)1.33kpa。
汽化熱309.4j/g。
比熱容(20℃)1.91j/(g.℃)。
自燃點:421℃
粘度(20℃):0.734 mPa.s
表面張力(20℃):25.09mN/m
與醇、酮、醚等有機溶劑混溶,與低級同系物相比,較難溶于水,所以也難于水解。
二、丁酮
無色透明液體。有類似丙酮氣味。易揮發。能與乙醇、乙醚、苯、氯仿、油類混溶。溶于4份水中,但溫度升高時溶解度降低。能與水形成共沸混合物(含水11.3%),共沸點73.4℃(含丁酮88.7%)。相對密度(d204)0.805。凝固點-86℃。沸點79.6℃。折光率(n15D)1.3814。閃點1.1℃。低毒,半數致死量(大鼠,經口)3300mG/kG。易燃,蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限1.81%~11.5%(體積)。高濃度蒸氣有麻醉性羨圓罩。
中文名
甲基乙基酮
外文名
2-Butanone
CAS號
78-93-3
EINECS號
201-159-0
中文別名
丁酮;;MEK;;2-氧代丁烷
英文別名
butan-2-one
分子式
CH3COCH2CH3
危險品編號
32073
分子量
72.11
物理性質
外觀與性狀:無色液體,有似丙酮的氣味。
熔點(℃):-85.9
相對密度(水=1):0.81
沸點(℃):79.6
相對蒸氣密度(空氣=1):2.42
飽和蒸氣壓(kPa):9.49(20℃)
燃燒熱(kJ/mol):2441.8
臨界溫度(℃):260
臨界壓力(MPa):4.40
辛醇/水分配系數的對數值:0.29
閃點(℃):-9
爆炸上限%(V/V):11.4
引燃溫度(℃):404
爆炸下限%(V/V):1.7
溶解性:溶于水、乙醇、乙醚,可混溶于油類。[1]
分子結構數據:
1、摩爾折腔余射率:20.60[2]
2、摩爾體積(m3/mol):91.6[2]
3、等張比容(90.2K):196.3[2]
4、表面張力(dyne/cm):21.0[2]
5、極化率(10-24cm3):8.17[2]
化學性質
1.
丁酮由于具有羰基及與羰基相鄰接的活潑氫,因此容易發生各種反應。與鹽酸或氫氧化鈉一起加熱發生縮合,生成3,4-二甲基-3-己烯-2-酮或3-甲基
-3-庚烯-5-酮。長時間受日光照射時,生成乙烷、乙酸、縮合產物等。用硝酸氧化時生成聯乙酰。用鉻酸等強氧化劑氧化時生成乙酸。丁酮對熱比較穩
定,500℃以上熱裂生成烯酮或甲基烯酮。與脂肪族或芳香族醛發生縮合時,生成高分子量的酮、環狀化合物、縮酮以及樹脂等。例如與甲醛在氫氧化鈉存在下縮
合,首先生成2-甲基-1-丁醇-3-酮,接著脫水生成甲基異丙烯基酮。該化合物受日光或紫外光照射時發生樹脂化。與苯酚縮合生成2,2-雙(4-羥基苯
基)丁烷。與脂肪族酯在堿性催化劑存在下反應,生成β-二酮。在酸性催化劑存在下與酸酐作用發生酰化反應,生成β-二酮。與氰化氫反應生成氰醇。與氨反應
生成酮基哌啶衍生物。丁酮的α-氫原子容易被鹵素取代生成各種鹵代酮,例如與氯作用生成3-氯-2-丁酮。與2,4-二硝基苯肼作用生成黃色的2,4-二
硝基苯腙(m.p. 115℃)。[2]
2.穩定性:穩定。[2]
3.禁配物:強氧化劑、堿類、強還原劑。[2]
4.聚合危害:不聚合。[2]
生態學數據
1.生態毒性
LC50:1690~5640mg/L(96h)(藍鰓太陽魚);3200mg/L(96h)(黑頭呆魚,pH值
7.5);1950mg/L(24h)(鹵蟲);50a。[2]
三、區別
醋酸正丁酯主要用途為: (1)用作溶劑
醋酸仲丁酯(SBA)的溶解性能與醋酸正丁酯,醋酸異丁酯相似,在涂料配方中可以廣泛取代醋酸正丁酯和醋酸異丁酯。
在金屬閃光漆中,可以用醋酸仲丁酯來溶解醋酸丁酸纖維素,制得15%~20%的溶液。 醋酸仲丁酯對許多物質具有良好的溶解性,工業上可用作制造硝基纖維素漆,丙烯酸漆,聚氨酯漆等的溶劑,這些漆類可用作飛機機翼涂料,人造皮革涂料,汽車涂料等。醋酸仲丁酯也可用于賽璐珞制品,橡膠,安全玻璃,銅版紙,漆皮等產品的制造過程。它還可以作印刷油墨中的揮發溶劑,用于膠印等應用中;此外還可用作感光材料的快干劑。 (2)用于醫藥工業
醋酸仲丁酯可用作青霉素的精制;由于其揮發度適中,具有良好的皮膚滲透性,也可用作藥物吸收促進組分。 (3)用作反應介質
醋酸仲丁酯是手性分子,和其它兩種常用的醋酸丁酯一樣,可用作反應介質,如用于合成三烷基胺氧化物,N,N-二丙烯基乙二胺等。 (4)用作萃取劑組分
醋酸仲丁酯可用作萃取劑,如萃取分離乙醇-丙醇,丙烯酸等物質。或用作共沸蒸餾溶劑,部分取代甲苯,二甲苯和甲基異丁酮。
乙酸丁酯 用途與合成方法
香精香料 乙酸丁酯是一種羧酸酯類合成香料,又名醋酸丁酯,無色帶有濃烈水果香味的透明液體,能與乙醇、乙醚任意混溶,能溶于多數有機溶劑,微溶于水,在水中溶解度為0.05g。其蒸氣有微弱的麻醉作用,空氣中允許濃度為0.2g/l。本品具有強烈的水果香氣,稀釋后則有令人愉快的菠蘿、香蕉似的香氣,持久性極差。天然存在于許多蔬菜、水果和漿果中。乙酸丁酯在日化香精中較少應用,主要用于食用香精配方中。
乙酸丁酯共有四侍棚種異構體。即乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸叔丁酯、它們在自然界中均有存在。它們中較重要者為乙酸正丁酯和乙酸異丁酯。
乙酸正丁酯為無色透明液體。有水果香氣。先辣后甜味。易揮發。可燃。自然界存在于蘋果、香蕉、櫻桃、葡萄、桃、李、梨、番茄和可可豆中。相對分子質量 111.16。相對密度 0.8825。熔點-77.9℃。沸點126.5℃。閃點 22℃(閉式)、38℃。折射率1.3951。粘度 0.732mPa?s(20℃)。蒸氣壓1.160× 103Pa(20℃)。在空氣中于450℃自燃。微溶于水(25℃時100ml水可溶0.5g),溶于大多數通用有機溶劑,與乙醇乙醚混溶。與水形成共沸混合物,共沸點92.0℃,此時本品含量為71.3%。蒸氣與空氣形成爆炸混合物。高濃度時有刺激性,對眼睛、皮膚有傷害;有麻醉性。工作場所最高允許濃度200×10-6。大鼠經口LD5014130mg/kg。
乙酸正丁酯是一種香料原料,配制香蕉、菠蘿、杏、桃和草莓等果香型香精,用于食品,為我國GB2760―1996規定可使用的食用香料;天然膠、合成樹脂、硝酸纖維、人造革、攝影片基、塑料、香料和醫藥的溶劑。
乙酸酯類溶劑 乙酸鋒此酯類溶劑在溶劑型油墨中對于調節黏度、揮發速度、印刷適性等性能具有重要作用,一般不單獨使用。因此需了解乙酸酯類溶劑對其他溶劑的相溶性。
乙酸酯類溶劑是溶劑型油墨常用的溶劑,主要是乙酸的低碳脂肪醇酯,尤其是乙酸乙酯和乙酸丁酯用量最多,乙酸丁酯還是測量溶劑相對揮發速率的標準溶劑。
乙酸丁酯的提純 分析上常用作溶劑、萃取劑。乙酸丁酯一般含有乙醇、乙酸和水。
乙酸丁酯的提純方法
(1) 減壓蒸餾法
乙酸丁酯用等體積碳酸鈉溶液 (5%)洗滌,加入無水氯化鈣干燥后蒸餾,當干燥要求嚴格時,可加入五氧化二磷干燥、過濾,在隔絕濕氣的條件下蒸餾。也可用飽和碳酸氫鈉溶液萃取洗滌兩次,再用無水硫酸鎂干燥后蒸餾。蒸餾裝置如圖1所示。
圖1 乙酸丁酯減壓蒸餾裝置
1―水浴;2―1000 ml克萊森燒瓶; 3―毛細管; 4―溫度計;0~ 100℃;5―球形冷凝管; 6―接受器; 7―加熱圈; 8―接調壓變壓器; 9―接真空泵;
a、b―兩通活塞; c―三通活塞
將500ml洗滌干燥過的乙酸丁酯置于燒瓶中,聯結蒸餾裝置,打開活塞a、b、c,啟動真空泵抽出系統內的空氣,當系統內壓力達到7998Pa時,接通恒溫水浴電源,溫度控制在60~70℃,蒸餾速度,1~2滴/s,待蒸出50~60ml后,關閉活塞a,使活塞 c接通大氣,卸下接受瓶,棄去首段餾出液,裝好并接通c,使接受瓶與泵接通,蒸餾繼續進行,當蒸出300~350ml餾出液時停止蒸餾,此中段餾分即為提純品。注意水浴溫度應隨真空度的大小而定,應以蒸餾速度為準。
(2) 乙酸丁酯的回收
將使用過乙酸丁酯廢液,在分液漏斗中水洗幾次,然后用硫代硫酸鈉稀溶液洗滌幾次使之褪色,再用水洗幾次,再按(1)蒸餾提純。
含量分析 準確稱取試樣約1.5g,放入一個250ml圓錐燒瓶中。加lmol/L氫氧化鉀液25.0ml和無水異丙醇25ml,攪拌至全部溶解。于室溫下放置30min。加酚酞試液(TS-167)約lml,用0.5mol/L硫酸滴定至剛出現粉紅色。同時進行銀談迅空白試驗。每Ml0.5mol/L硫酸相當于乙酸丁酯(C6H12O2)58.08mg。或按GT-10-4中用非極性柱測定。
毒性 ADI未規定(FAO/WHO,1994)。
LD50 14.13g/kg(大鼠,經口)。
使用限量 FEMA(mg/kg):軟飲料11;冷飲16;糖果32;焙烤食品32;布丁類13;膠姆糖220。
適度為限(FDA§172.515,2000)。
食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標準 添加劑中文名稱 允許使用該種添加劑的食品中文名稱 添加劑功能 最大允許使用量(g/kg) 最大允許殘留量(g/kg)
乙酸丁酯 食品 食品用香料 用于配制香精的各香料成分不得超過在GB 2760中的最大允許使用量和最大允許殘留量
化學性質 具有愉快水果香味的無色易燃液體。 與醇、酮、醚等有機溶劑混溶,與低級同系物相比,較難溶于水。
用途 是優良的有機溶劑,廣泛用于硝化纖維清漆中,在人造革、織物及塑料加工過程中用作溶劑,也用于香料工業
用途 GB 2760一96規定為允許使用的食用香料。作為香料,大量用于配制香蕉、梨、菠蘿、杏、桃及草莓、漿果等型香精。亦可用作天然膠和合成樹脂等的溶劑。
用途 偶用于果香型香精中,主要取其擴散力好的性能,更適宜作頭香香料使用,但用量宜少,以免單獨突出而影響效果。可大量用于如杏子、香蕉、桃子、生梨、鳳梨、懸鉤子、草莓等食用香精中。
用途 優良的有機溶劑,對醋酸丁酸纖維素、乙基纖維素、氯化橡膠、聚苯乙烯、甲基丙烯酸樹脂以及許多天然樹脂如栲膠、馬尼拉膠、達瑪樹脂等均有良好的溶解性能。廣泛應用于硝化纖維清漆中,在人造革、織物及塑料加工過程中用作溶劑,在各種石油加工和制藥過程中用作萃取劑,也用于香料復配及杏、香蕉、梨、菠蘿等各種香味劑的成分。
用途 用于火棉膠、硝化纖維、清漆、人造革、醫藥、塑料及香料工業中.是一種優良的有機溶劑,能夠溶解松香、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯化橡膠、杜仲膠、聚甲基丙烯酸甲酯等。
用途 用作分析試劑、色譜分析標準物質及溶劑
用途 常用有機溶劑, 檢定鉈、錫和鎢, 測定鉬和錸, 抗生素萃取劑。
生產方法 由乙酸與正丁醇在硫酸存在下酯化而得。將丁醇、乙酸和硫酸按比例投入酯化釜,在120℃進行酯化,經回流脫水,控制酯化時的酸值在0.5以下,所得粗酯經中和后進入蒸餾釜,經蒸餾、冷凝、分離進行回流脫水,回收醇酯,最后在126℃以下蒸餾而得產品。生產工藝有連續法及間歇法,視生產規模不同而定。原料消耗定額:乙酸(98%)540kg/t、正丁醇650kg/t。近年來,開發應用固體酸、雜多酸等代替硫酸催化劑,以減輕設備腐蝕的科研報導日見增多,但尚未見成功用于工業生產的報道。
生產方法 由正丁醇與乙酸在硫酸催化下酯化后用碳酸鈉中和后分餾而得。
類別 易燃液體
毒性分級 低毒
急性毒性 口服- 大鼠 LD50:10768 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 7076 毫克/ 公斤
刺激數據 皮膚- 兔子 500 毫克/ 24小時 中度; 眼睛- 兔子 500 毫克/ 24 小時 輕度
爆炸物危險特性 與空氣混合可爆
可燃性危險特性 遇明火、高溫、氧化劑易燃; 燃燒產生辛辣刺激煙霧; 與特丁基氧化鉀接觸可自燃
儲運特性 庫房通風低溫干燥; 與氧化劑分開存放
滅火劑 干粉、二氧化碳、泡沫
職業標準 TWA 700 毫克/ 立方米; STEL 875 毫克/立方米
.
2-丁酮 用途與合成方法
毒性 GRAS(FEMA)。
ADI未作規定(FAO/WHO,1994)。
LD502737mg/kg(大鼠,經口)。
使用限量 FEMA(mg/kg):作香料用:軟飲料70;冷飲270;糖果100;焙烤食品100。
適度為限(FDA§172.515,2000)。
食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標準 添加劑中文名稱 允許使用該種添加劑的食品中文名稱 添加劑功能 最大允許使用量(g/kg) 最大允許殘留量(g/kg)
甲乙酮 食品 食品用香料 用于配制香精的各香料成分不得超過在GB 2760中的最大允許使用量和最大允許殘留量
化學性質 無色易燃液體,有丙酮的氣味。 溶于水、乙醇和乙醚,可與油混溶。
用途 用作醋酸纖維素、丙烯酸樹脂、醇酸樹脂、涂料、油墨等的溶劑,染料的粘結劑,潤滑油脫蠟劑,硫化促進劑等
用途 用作測定鎘、銅和汞的試劑、色譜分析標準物質和半導體光刻用溶劑
用途 GB 2760―96規定為允許使用的食用香料。主要用于配制干酪、咖啡和香蕉型香精。亦可用作萃取溶劑。
用途 丁酮主要用作溶劑,如用于潤滑油脫蠟、涂料工業及多種樹脂溶劑、植物油的萃取過程及精制過程的共沸精餾,其優點是溶解性強,揮發性比丙酮低,屬中沸點酮類溶劑。丁酮還是制備醫藥、染料、洗滌劑、香料、抗氧化劑以及某些催化劑的是中間體,合成抗脫皮劑甲基乙基酮肟、聚合催化劑甲基乙基酮過氧化物、阻蝕劑甲基戊炔醇等,在電子工業中用作集成電路光刻后的顯影劑。
用途 丁酮是制備殺螨劑吡螨胺的原料,此外,丁酮主要用作溶劑,如用于潤滑油脫蠟、涂料工業及多種樹脂溶劑、植物油的萃取過程及精制過程的共沸精餾。其優點是溶解性強,揮發性比丙酮低,屬中沸點酮類溶劑;丁酮還是制備香料、抗氧化劑以及某些催化劑的中間體,合成抗脫皮劑甲基乙基酮肟、聚合催化劑甲基乙基酮過氧化物、阻蝕劑甲基戊炔醇等,還用作集成電路光刻后的顯影劑。
用途 用作化工溶劑及潤滑油的脫蠟劑
生產方法 丁酮是干餾木材的蒸出液(木醇油)的重要組分。工業上從仲丁醇、丁烷等制取。
(1)仲丁醇脫氫法
有氣相和液相脫氫兩種方法。氣相脫氫用鋅銅合金或氧化鋅作催化劑,溫度400~500℃,常壓;液相脫氫用蘭尼鎳或亞鉻酸銅作催化劑,溫度150℃。液相脫氫反應溫度及能耗較低,產率較高,催化劑壽命長,分離工藝簡單。
(2)丁烷液相氧化法
丁烷液相氧化的主產品是乙酸,同時副產丁酮(約占乙酸產量的16%)。反應溫度150~225℃,壓力4.0~8.0MPa。例如美國聯合碳化物公司,1976年用此法生產了22.6萬噸乙酸,得到3.6萬噸的副產丁酮。目前在美國約20%的丁酮是用此法生產的。
目前正在研究、發展的方法有丁烯液相氧化法、異丁苯法等。
(3)丁烯液相氧化法
此法稱為互克爾法(Wacker法)。以氯化鈀/氯化銅溶液為催化劑,在90~120℃、1.0~2.0MPa條件下進行反應。
CH2=CHCH2CH3[O2]→CH3COCH2CH3
丁烯轉化率約95%,丁酮收率約88%,得到的反應液通過蒸餾等方法提純而得到成品。此法工藝過程簡單,但設備腐蝕嚴重,需用重金屬作催化劑。此法尚未應用于大規模生產。
(4)異丁苯法
正丁烯和苯經烴化生成異丁苯,異丁苯氧化生成過氧化氫異丁苯,最后用酸分解得到丁酮和苯酚。
苯烴化以三氯化鋁為催化劑,反應溫度50~70℃,得異丁基苯;異丁基苯于110~130℃、0.1~0.49MPa壓力下,液相氧化生成異丁基苯過氧化氫;然后在酸催化劑存在下分解,于20~60℃提濃氧化液,生成丁酮和苯酚,最后分離精制而得成品。
此法特點是工藝設備腐蝕較輕,反應條件溫和,有利于工業化。
生產方法 丁酮是干餾木材的蒸出液(木醇油)的重要組分。工業上從仲丁醇、丁烷等制取。1.硫酸間接水合法 含丁醇的混合C4餾分與硫酸接觸生成酸式硫酸酯和中式硫酸酯,然后用水稀釋,水解生成仲丁醇水溶液,再經脫水、提濃得仲丁醇。純仲丁醇經鎳或氧化鋅催化脫氫后,得成品。2.正丁烯直接水合法 此法分兩種,一種以樹脂為催化劑,另一種以雜多酸為催化劑。3.仲丁醇脫氫法 此工藝分氣相法與液相法,大部分采用氣相法脫氫工藝。即仲丁醇在脫氫催化劑作用下經脫氫制得丁酮。4.乙烯氣相氧化法。5.異丁苯法 正丁烯和苯經烴化生成異丁苯,異丁苯氧化生成過氧化氫異丁苯,最后用酸分解得到丁酮和苯酚。此法特點是:工藝設備腐蝕較輕,反應條件溫和,有利于工業化。
生產方法 由正丁烯和硫酸混合進行水解,蒸餾分出仲丁醇,再經催化脫氫而成。
由丁烷直接氧化而成。
類別 易燃液體
毒性分級 中毒
急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 2737 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 3000 毫克/ 公斤
刺激數據 皮膚-兔 500 毫克/24小時 中度; 眼睛- 兔 80 毫克
爆炸物危險特性 與空氣混合可爆
可燃性危險特性 遇明火、高溫、氧化劑易燃; 燃燒產生刺激煙霧
儲運特性 庫房通風低溫干燥; 與氧化劑、酸類分開存放
滅火劑 干粉、干砂、二氧化碳、泡沫、霧狀水
職業標準 TWA 590 毫克/ 立方米; STEL 740 毫克/立方米
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