乙酸乙酯

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乙酸乙酯又称醋酸乙酯,低毒性,有甜味,浓度较高时有刺激性气味,易挥发,是一种用途广泛的精细化工产品。具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种重要的有机化工原料和工业溶剂
乙酸乙酯对空气敏感,吸收水分缓慢水解而呈酸性。乙酸乙酯溶水(10%ml/ml);能与氯仿、乙醇、丙酮和乙醚混溶;能溶解某些金属盐类(如氯化锂、氯化钴、氯化锌、氯化铁等)反应。 [1] 
中文名
乙酸乙酯
英文名
ethyl acetate
别    称
醋酸乙酯、甜菜糖蜜滓
化学式
C4H8O2
分子量
88.11 g·mol−1
CAS登录号
141-78-6
EINECS登录号
205-500-4
熔    点
-84 °C(189.55 K)
沸    点
77 °C(350.25 K)
水溶性
8.3 g/100 mL(20 °C)
密    度
0.902 g/mL
外    观
无色液体
闪    点
-4 °C
应    用
有机化工、香精香料、油漆、医药等行业
安全性描述
S:S16-S26-S33
危险性符号
NFPA 704
危险性描述
R:R11-R36-R66-R67
危险品运输编号
32127
SMILES
CC(=O)OCC
折光度
1.3720
黏    度
0.426(25 °C)
偶极矩
1.78
主要危害
易燃,有刺激性
临界点
250.11 °C (523.26 K)
UN编号
1173
RTECS
AH5425000

乙酸乙酯理化性质

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乙酸乙酯物理性质

外观:无色澄清液体
香气:有强烈的醚似的气味,清灵、微带果香的酒香,易扩散,不持久。
燃烧性:易燃
闪点(℃):-4(闭杯),7.2℃(开杯)
引燃温度(℃):426
爆炸下限(%):2.0
爆炸上限(%):11
乙酸乙酯的比例模型 乙酸乙酯的比例模型
.5
爆炸极限:2.2%—11.2%(体积)
最小点火能(mJ):0.46
最大爆炸压力(MPa):0.850
极性:4.30
粘度:0.45
沸点:77.2
吸收波长:260(nm)
相对密度(空气=1):3.04
相对密度(水=1):0.90
临界温度:250.1(℃)
乙酸乙酯的球棍模型 乙酸乙酯的球棍模型
熔点(℃):-83.6
折光率(20℃):1.3708—1.3730
相对密度(水=1):0.894-—0.898
相对蒸气密度(空气=1):3.04
饱和蒸气压(kPa):13.33(27℃)
燃烧热(kJ/mol):2247.89
临界温度(℃):250.1
临界压力(MPa):3.83
辛醇/水分配系数的对数值:0.73
室温下的分子偶极矩:1.78D
溶解性:微溶于水,溶于醇、酮、醚、氯仿等多数有机溶剂 [2] 

乙酸乙酯化学性质

乙酸乙酯又称醋酸乙酯,是一种具有官能团-COOR的酯类(碳与氧之间是双键)。纯净的乙酸乙酯是无色透明具有刺激性气味的液体,是一种用途广泛的精细化工产品,具有优异的溶解性、快干性,用途广泛,是一种非常重要的有机化工原料和工业溶剂,被广泛用于醋酸纤维乙基纤维、氯化橡胶乙烯树脂、乙酸纤维树酯、合成橡胶三地快3出豹子技巧、涂料及油漆等的生产过程中。
乙酸与乙醇发生可逆反应会生成乙酸乙酯。我们所说的陈酒很好喝,就是因为酒中少量的乙酸与乙醇反应生成具有果香味的乙酸乙酯。 [2] 

乙酸乙酯用途

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1、作为工业溶剂,用于涂料粘合剂乙基纤维素人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中。
2、作为粘合剂,用于印刷油墨、人造珍珠的生产。
3、作为提取剂,用于医药有机酸三地快3出豹子技巧等产品的生产。
4、作为香料原料,用于菠萝香蕉草莓等水果香精和威士忌奶油等香料的主要原料。香料制造、可以做白酒勾兑用香料、人造香精
5、萃取剂,从水溶液中提取许多化合物()。
6、有机溶剂三地快3出豹子技巧。分离糖类时作为校正温度计的标准物质。
7、检定、金、铁、三地快3出豹子技巧、氧化剂和铂。
8、测定铋、硼、金、、钼、铂、钾和铊。
9、生化研究,蛋白质顺序分析。
10、环保、农药残留量分析。
11、有机合成。
12、是硝酸纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素和氯丁橡胶的快干溶剂,也是工业上使用的低毒性溶剂。
13、还可用作纺织工业的清洗剂和天然香料的萃取剂,也是制药工业和有机合成的重要原料。
14、GB 2760—96规定为允许使用的食用香料。主要用于着香、柿子脱涩、制作香辛料的颗粒或片剂、酿醋配料。广泛用于配制樱桃、桃、杏等水果型香精及白兰地等酒用香精。 [3] 

乙酸乙酯实验室制法

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乙酸乙酯制备步骤

乙酸乙酯的制取:先加乙醇,再加浓硫酸(加入碎瓷片以防暴沸),最后加乙酸, 然后加热(可以控制实验)。
乙酸和乙醇的酯化反应制乙酸乙酯的方程式:
反应方程式 反应方程式

乙酸乙酯注意事项

1、酯化反应是一个可逆反应。为了提高酯的产量,必须尽量使反应向有利于生成酯的方向进行。一般是使反应物酸和醇中的一种过量。在工业生产中,究竟使哪种过量为好,一般视原料是否易得、价格是否便宜以及是否容易回收等具体情况而定。在实验室里一般采用乙醇过量的办法。乙醇的质量分数要高,如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少,一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用,但为了能除去反应中生成的水,应使浓硫酸的用量再稍多一些。
2、制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,在保持在60℃~70℃之间,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸或乙烯等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。
3、导气管不要伸到Na2CO3溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na2CO3溶液倒吸入加热反应物的试管中。而且乙醇与乙酸极易溶于水,会造成倒吸。
3.1、浓硫酸既作催化剂,又做吸水剂。
3.2、Na2CO3溶液的作用是:
⑴饱和碳酸钠溶液的作用是冷凝酯蒸气,减小酯在水中的溶解度(利于分层),除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇。
⑵Na2CO3能跟挥发出的乙酸反应,生成没有气味的乙酸钠,便于闻到乙酸乙酯的香味。
3.3、为有利于乙酸乙酯的生成,可采取以下措施:
⑴制备乙酸乙酯时,反应温度不宜过高。
⑵最好使用冰醋酸和无水乙醇。同时采用乙醇过量的办法。
⑶起催化作用的浓硫酸的用量很小,但为了除去反应中生成的水,浓硫酸的用量要稍多于乙醇的用量。
⑷使用无机盐Na2CO3溶液吸收挥发出的乙酸。
3.4、用Na2CO3不能用碱(NaOH)的原因。
虽然也能吸收乙酸和乙醇,但是碱会催化乙酸乙酯彻底水解,导致实验失败。
3.5、乙烯与醋酸直接酯化生产醋酸乙酯用磷酸盐作催化剂。
3.6、乙醛缩合法:以烷基铝为催化剂将乙醛进行缩合反应生产醋酸乙酯国外工业生产大多采用此工艺。 [4] 

乙酸乙酯工业合成制取

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乙酸乙酯乙醛缩合法

在乙醇铝催化剂作用下,在0-20℃时乙醛自动氧化缩合成乙酸乙酯,化学反应式如下:
2CH3CHO→ CH3COOC2H5
上述方法20世纪70年代在欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置,在生产成本和环境保护等方面有着明显的优势。20世纪90年代,我国在中间实验的基础上刚实现万吨级工业化,所以技术指标和国外水平还有差距。该法不存在大量水的共沸问题,容易得到纯度为99.5%以上的优级品。因而,与直接酯化法比,该法具有下列优点:反应条件温和、反应转化率和乙酸乙酯的收率高、原料成本低、经济效益明显,但该方法存在如下缺点:一是催化剂制备技术难度较大且在水中易被水解;二是该反应为放热反应,需要用温度较低的冰盐水冷却。 [5] 

乙酸乙酯乙醇氧化法

从原料的来源和成本分析,以乙醇为原料的合成路线较合理、廉价。乙醇氧化法按其反应机理可分为两种双功能催化剂体系。
氧气参与反应:采用Pd-Cu/分子筛催化剂,反应温度为150℃,乙醇被氧化为乙酸乙酯。其反应机制如下:
C2H5OH+½O2→CH3CHO+ H2O (Pd-Cu)
CH3CHO+½O2→CH3 COOH (Pd-Cu)
C2H5 OH+ CH3COOH→CH3COOC2H5 + H2O (酸)
无氧气参与反应
以Cu/ CoO/ ZnO/ Al2O3混合氧化物为催化剂,乙醇在碱中心上脱氢为乙醛,乙醛在水的参与下通过酸碱协同作用歧化为乙酸和乙醇,乙酸和乙醇再在酸中心上酯化为乙酸乙酯。其机理如下:
C2H5OH→CH3CHO+ H2(脱氢)
2CH3 CHO+ H2O→C2 H5 OH+ CH3COOH(歧化)
C2H5 OH+ CH3COOH→CH3COOC2 H5+ H2O (酯化) [6] 

乙酸乙酯乙烯加成法

采用负载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂,乙酸和乙烯在反应温度为150℃ 、压力为1.0MPa 条件下反应生成乙酸乙酯。其化学反应方程式如下:
CH3 COOH+ C2 H4→CH3COOC2H5(150℃.1.0Mpa)
上述反应过程在多段管状反应器中进,在每段之间移走反应热以抑制副反应的发生。该反应乙酸的单程转化率为66%,以乙烯计乙酸乙酯的选择性94%。由于直接利用丰富的乙烯原料,因而能降低生产成本。许多世界著名的跨国公司都开发了该生产工艺,1998 年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt /a 生产装置。 [7] 

乙酸乙酯相关数据

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乙酸乙酯毒性数据

毒性:属低毒类。
急性毒性:LD505620mg/kg(大鼠经口);4940mg/kg(兔经口);LC505760mg/m3,8小时(大鼠吸入);人吸入2000ppm×60分钟,严重毒性反应;人吸入800ppm,有病症;人吸入400ppm短时间,眼、鼻、喉有刺激。
亚急性和慢性毒性:豚鼠吸入2000ppm,或7.2g/m3的量,65资助接触,无明显影响;兔吸入16000mg/m3×1小时/日×40日,贫血,白细胞增加,脏器水肿和脂肪变性 [2] 
毒性作用试验数据
编号
毒性类型
测试方法
测试对象
使用剂量
毒性作用
1
急性毒性
吸入
人类
400 ppm
嗅觉毒性——未报告
眼毒性——结膜刺激
肺部、胸部或者呼吸毒性——其他变化
2
急性毒性
口服
大鼠
5620 mg/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
3
急性毒性
吸入
大鼠
200 gm/m3
行为毒性——嗜睡
肺部、胸部或者呼吸毒性——急性肺水肿
胃肠道毒性——唾液腺的结构或功能发生变化
4
急性毒性
皮下注射
大鼠
5 mg/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
5
急性毒性
口服
小鼠
4100 mg/kg
行为毒性——嗜睡
行为毒性——运动行为发生变化
行为毒性——昏迷
6
急性毒性
吸入
小鼠
45 gm/m3/2H
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
7
急性毒性
腹腔注射
小鼠
709 mg/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
8
急性毒性
吸入
61 gm/m3
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
9
急性毒性
皮下注射
3 mg/kg
行为毒性——嗜睡
胃肠道毒性——恶心、呕吐
血液毒性——其他变化
10
急性毒性
口服
4935 mg/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
11
急性毒性
皮肤表面
>20 mL/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
12
急性毒性
口服
豚鼠
5500 mg/kg
行为毒性——嗜睡
行为毒性——运动行为发生变化(具体情况具体分析)
行为毒性——昏迷
13
急性毒性
皮下注射
豚鼠
3 mg/kg
行为毒性——嗜睡
14
慢性毒性
吸入
大鼠
1500 ppm/90D-I
嗅觉毒性——嗅觉感觉发生变化
嗅觉毒性——未报告
15
慢性毒性
腹腔注射
大鼠
8 mL/kg/8D-I
肝毒性——其他变化
生化毒性——抑制或诱导磷酸酶
生化毒性——新陈代谢发生其他变化
16
慢性毒性
吸入
22 gm/m3/40M/4W-I
行为毒性——共济失调
肺部、胸部或者呼吸毒性——刺激呼吸道
营养和代谢系统毒性——体温下降
17
眼部毒性
入眼
人类
400 ppm
18
突变毒性
酿酒酵母
24400 ppm
19
突变毒性
仓鼠成纤维细胞
9 gm/L

乙酸乙酯生态学数据

1、生态毒性
LC50:230mg/L(96h)(黑头呆鱼
EC50:220mg/L(96h)(黑头呆鱼
2、生物降解性
好氧生物降解性(h):24~168
厌氧生物降解性(h):24~6723
3、非生物降解性
水中光氧化半衰期(h):24090~9.60×105
空气中光氧化半衰期(h):35.3~353
一级水解半衰期(h):1.77×104

乙酸乙酯分子结构

摩尔折射率:22.35
摩尔体积(m3/mol):98.0
等张比容(90.2K):216.0
表面张力(dyne/cm):23.5
极化率(10-24cm3):8.86 [2] 

乙酸乙酯安全事项

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乙酸乙酯危险特性

易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触会猛烈反应。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
现场应急监测方法:气体检测管法
实验室监测方法: 无泵型采样气相色谱法(WS/T155-1999,作业场所空气)
蒸汽可能引起困倦和眩晕。长期接触可能引起皮肤干裂。 [8] 

乙酸乙酯储存运输

1、本品属于一级易燃品,应贮于低温通风处,远离火种火源
2、采取措施,预防静电发生。装卸时,应轻装轻卸,防止包装及容器破损,防止静电积聚。
3、产品应贮存于阴凉、通风的库房,仓温不宜超过30℃,防止阳光直接照射,保持容器的密闭。应与氧化剂、酸碱类等分开存放,储区应备有泄露应急设备和合适的收容材料。
4、工作场所应保持通风透气,操作人员应佩带好防护用品。 [8] 

乙酸乙酯紧急处理

吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
误食:饮足量温水,催吐,就医。
皮肤接触:脱去被污染衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。
灭火注意事项:可用水保持火场中容器冷却。 [8] 

乙酸乙酯泄漏处理

泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。 [8] 

乙酸乙酯配伍禁忌

乙酸乙酯与强氧化剂、强碱强酸和硝酸盐产生剧烈反应,可导致火灾或爆炸。本品与氯磺酸氢化锂铝、2-氯甲基呋喃,及四丁基氢氧化胺也起剧烈反应。 [8] 

乙酸乙酯报警检测

可燃气体浓度报警器用来检测可燃气体的泄露。当工业环境中有可燃气体泄露时,当可燃气体浓度报警器检测到气体浓度达到爆炸临界点时,可燃气体浓度报警器就会发出报警信号,以提醒现场工作人员采取安全措施,并驱动排风、切断、喷淋系统,防止发生爆炸、火灾、中毒事故,从而保障安全生产。 [8] 

乙酸乙酯管制信息

乙酸乙酯(夏季禁运)
该品列入《首批重点监管的危险化学品名录》
乙酸乙酯为第3.2类中闪点易燃液体
侵入途径:吸入、食入,经皮吸收 [8] 

乙酸乙酯安全说明书

化学品安全说明书(MSDS)
乙酸乙酯无毒。
  1. 健康危害: 对眼、鼻、咽喉有刺激作用。高浓度吸入可引进行性麻醉作用,急性肺水肿,肝、肾损害。持续大量吸入,可致呼吸麻痹。误服者可产生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等。有致敏作用,因血管神经障碍而致牙龈出血;可致湿疹样皮炎。慢性影响:长期接触本品有时可致角膜混浊、继发性贫血、白细胞增多等。
  2. 燃爆危险: 本品易燃,具刺激性,具致敏性。
  3. 危险特性: 易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 [8] 
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参考资料
  • 1.    韩长日,吴伟雄,宋小平主编 .饲料添加剂生产与应用技术:中国石化出版社,2014.01:第100页
  • 2.    乙酸乙酯  .化学品数据库[引用日期2013-12-05]
  • 3.    王军,刘文彬,谭淑媛.乙酸乙酯生产工艺现状及发展趋势[J]:应用科技, ,2003,(03)
  • 4.    秦浩正总主编;张长江分卷主编.中学生学习辞典 化学卷:世界图书上海出版公司,2012.09 第454页
  • 5.    傅锦坤,郑荣辉,曾金龙.合成乙酸乙酯的方法及其催化剂[J]:福建化工,1997(2):1-4
  • 6.    潘伟雄.乙酸乙酯-乙醇氧化法:石油化工, 1991, (5): 330-336.
  • 7.    李雄.乙酸乙酯-乙烯加成法:石油化工技术经济, 2002, (1): 19-22.
  • 8.    关志宇主编.药物制剂辅料与包装材料:中国医药科技出版社,2017.01:第35页
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