Винилацетат

Винилацетат
Имена


Предпочтительное название IUPAC Этенилацетат
Систематическое название ИЮПАК Ethenyl ethanoate
Другие имена Виниловый эфир уксусной кислоты Винилэтаноат Ацетоксиэтен VyAc VAM Винилацетатный мономер Этениловый эфир уксусной кислоты 1-ацетоксиэтилен
Идентификаторы
Количество CAS	108-05-4^Y
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение
ЧЭБИ	ЧЕБИ: 46916^N
ChemSpider	7616^N
ECHA InfoCard	100.003.224
Номер ЕС	203-545-4
КЕГГ	C19309^Y
MeSH	C011566
PubChem CID	7904
UNII	L9MK238N77^N
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID3021431
ИнЧИ InChI = 1S / C4H6O2 / c1-3-6-4 (2) 5 / h3H, 1H2,2H3^N Ключ: XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N^N InChI = 1 / C4H6O2 / c1-3-6-4 (2) 5 / h3H, 1H2,2H3 Ключ: XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYAB
Улыбки C = COC (C) = O
Характеристики
Химическая формула	С ₄Н ₆О ₂
Молярная масса	86,090 г · моль ^-1
Внешность	Бесцветная жидкость
Запах	Сладкий, приятный, фруктовый; может быть резким и раздражающим ^[1]
Плотность	0,934 г / см ³
Температура плавления	-93,5 ° С (-136,3 ° F, 179,7 К)
Точка кипения	72,7 ° С (162,9 ° F, 345,8 К)
Магнитная восприимчивость (χ)	-46,4 · 10 ⁻⁶ см ³ / моль
Опасности
Паспорт безопасности	ICSC 0347
R-фразы (устаревшие)	R11
S-фразы (устарели)	S16 , S23 , S29 , S33
NFPA 704 (огненный алмаз)	3 2 2
точка возгорания	-8 ° С (18 ° F, 265 К)
самовоспламенения температуру	427 ° С (801 ° F, 700 К)
Пределы взрываемости	2,6–13,40%
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)	нет ^[2]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить ( что есть ?)^YN
Ссылки на инфобоксы

Винилацетат представляет собой органическое соединение с формулой CH ₃ CO ₂ CH = CH ₂ . Эта бесцветная жидкость является предшественником поливинилацетата , важного промышленного полимера. ^[3]

Производство [ править ]

Мировые производственные мощности винилацетата в 2007 году оценивались в 6 969 000 тонн в год, при этом большая часть мощностей сосредоточена в Соединенных Штатах (1 585 000 в Техасе), Китае (1 261 000), Японии (725 000) и Тайване (650 000). ^[4] Средняя прейскурантная цена на 2008 год составляла 1600 долларов за тонну. Celanese является крупнейшим производителем (около 25% мировых мощностей), в то время как другие крупные производители включают China Petrochemical Corporation (7%), Chang Chun Group (6%) и LyondellBasell (5%). ^[4]

Это ключевой ингредиент мебельного клея. ^[5]

Подготовка [ править ]

Винилацетат является ацетат эфира из винилового спирта . Поскольку виниловый спирт очень нестабилен (по отношению к ацетальдегиду ), получение винилацетата более сложное, чем синтез других эфиров ацетата.

Основной промышленный путь включает реакцию этилена и уксусной кислоты с кислородом в присутствии палладиевого катализатора. ^[6]

${\ displaystyle {\ ce {2 C2H4 + 2 CH3CO2H + O2 -> 2 CH3CO2CHCH2 + 2 H2O}}}$

Основная побочная реакция - сжигание органических прекурсоров.

Механизм [ править ]

Мечение изотопов и кинетические эксперименты предполагают, что механизм включает промежуточные соединения, содержащие PdCH ₂ CH ₂ OAc. Удаление бета-гидрида приведет к образованию винилацетата и гидрида палладия, которые окисляются с образованием гидроксида. ^[7]

Альтернативные маршруты [ править ]

Когда-то винилацетат получали гидроэтерификацией . Этот метод включает добавление уксусной кислоты к ацетилену в газовой фазе в присутствии металлических катализаторов. По этому маршруту, с использованием ртути (II) катализаторов, винилацетат впервые был подготовлен Фрицем Клатт в 1912 году ^[3] Другой путь к винилацетату включает термическое разложение по этилидендиацетату :

${\ displaystyle {\ ce {(CH3CO2) 2CHCH3 -> CH3CO2CHCH2 + CH3CO2H}}}$

Полимеризация [ править ]

Его можно полимеризовать с получением поливинилацетата (ПВС). С другими мономерами его можно использовать для получения различных сополимеров, таких как этилен-винилацетат (EVA), винилацетат- акриловая кислота (VA / AA), поливинилхлорид ацетат (PVCA) и поливинилпирролидон (сополимер Vp / VA, используемый в волосах. гели ). ^[8] Из-за нестабильности радикала попытки контролировать полимеризацию с помощью большинства «живых / контролируемых» радикальных процессов оказались проблематичными. Однако RAFT (или, более конкретно, MADIX) полимеризация предлагает удобный способ контроля синтеза ПВС путем добавления ксантогената или агента переноса цепи дитиокарбамата.

Другие реакции [ править ]

Винилацетат претерпевает многие из реакций, ожидаемых для алкена и сложного эфира . Бром добавляется, чтобы получить дибромид. Галогенводород добавляют, чтобы получить 1-галогенэтилацетаты, которые нельзя получить другими методами из-за отсутствия соответствующих галогенспиртов. В присутствии палладиевых катализаторов добавляют уксусную кислоту с образованием этилидендиацетата, CH ₃ CH (OAc) ₂ . Он проходит переэтерификацию с различными карбоновыми кислотами . ^[9] Алкен также подвергается циклоприсоединениям Дильса-Альдера и 2 + 2.

С иридиевым катализатором винилацетат может подвергаться переэтерификации, давая доступ к виниловым эфирам : ^[10]^[11]

ROH + CH ₂ = CHOAc → ROCH = CH ₂ + HOAc

Оценка токсичности [ править ]

Тесты показывают, что винилацетат малотоксичен. Для крыс (перорально) LD50 составляет 2920 мг / кг. ^[3]

31 января 2009 г. окончательная оценка правительства Канады пришла к выводу, что воздействие винилацетата не вредит здоровью человека. ^[12] Это решение в соответствии с Законом об охране окружающей среды Канады (CEPA) было основано на новой информации, полученной в период общественного обсуждения, а также на более свежей информации из оценки рисков, проведенной Европейским союзом.

Он классифицируется как чрезвычайно опасное вещество в Соединенных Штатах, как определено в разделе 302 Закона США о чрезвычайном планировании и праве на информацию (42 USC 11002), и подлежит строгим требованиям отчетности со стороны предприятий, которые производят, хранят, или использовать его в значительных количествах. ^[13]

См. Также [ править ]

Поливиниловый спирт
Винилпропионат

Ссылки [ править ]

^ «Заявление об охране здоровья населения от винилацетата» . Агентство токсичных веществ и регистрации заболеваний, Центры по контролю заболеваний. У него сладкий, приятный фруктовый запах, но он может быть резким и раздражающим для некоторых людей.
^ Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0656» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ а б в Г. Рошер (2007). «Виниловые эфиры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Энциклопедия химической технологии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a27_419 . ISBN 978-3527306732.
^ а б Х. Чинн (сентябрь 2008 г.). «Отчет CEH по маркетинговым исследованиям: винилацетат» . Справочник по химической экономике . НИИ консалтинг . Проверено в июле 2011 года . Проверить значения даты в: |access-date=( помощь )
^ Карл Шмавонян (2012-10-24). "Pidilite Industries Мадукара Пареха приносит его семье 1,36 миллиарда долларов" . Forbes.com . Проверено 27 января 2013 года . хотя Pidilite пришлось бороться с ростом цен на мономер винилацетата, его ключевое сырье
^ Ю.-Ф. Хан; Д. Кумар; К. Сивадинараяна и Д. В. Гудман (2004). «Кинетика горения этилена при синтезе винилацетата на катализаторе Pd / SiO 2 » (PDF) . Журнал катализа . 224 : 60–68. DOI : 10.1016 / j.jcat.2004.02.028 .
^ Stacchiola, D .; Calaza, F .; Burkholder, L .; Schwabacher Alan, W .; Neurock, M .; Тайсоу Уилфред, Т. (2005). "Выяснение механизма реакции для синтеза винилацетата, катализируемого палладием". Angewandte Chemie International Edition . 44 (29): 4572–4574. DOI : 10.1002 / anie.200500782 . PMID 15988776 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
^ "Сополимер VP / VA" . Совет по продуктам личной гигиены . Проверено 13 декабря 2012 года .
^ D. Swern & EF Jordan, Jr. (1963). "Виниллаурат и другие сложные виниловые эфиры" (PDF) . Органический синтез, Собранный объем . 4 : 977. Архивировано из оригинального (PDF) 05.06.2011 . Проверено 11 ноября 2007 .
^ Tomotaka Hirabayashi, Satoshi Сакагучи, Yasutaka Ишии (2005). «Катализируемый иридием синтез простых виниловых эфиров из спиртов и винилацетата» . Орг. Synth . 82 : 55. DOI : 10,15227 / orgsyn.082.0055 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
^ Ясуши Obora, Yasutaka Ишии (2012). «Приложение для обсуждения: иридиевый катализируемый синтез простых виниловых эфиров из спиртов и винилацетата». Орг. Synth . 89 : 307. DOI : 10,15227 / orgsyn.089.0307 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
^ http://www.ec.gc.ca/ese-ees/59EC93F6-2C5D-42B4-BB09-EB198C44788D/batch2_108-05-4_pc_en.pdf
^ "40 CFR: Приложение A к Части 355 - Список чрезвычайно опасных веществ и их планируемые пороговые количества" (PDF) . Свод федеральных правил (ред. Декабрь 2017 г.). Государственная типография . Название 40, том 30, часть 355, Приложение А (ЕРА): 474. декабря 2017 . Проверено 7 марта 2018 г. - через US GPO.

Внешние ссылки [ править ]

Информация EPA об оценке состояния здоровья винилацетата
CDC - Карманный справочник NIOSH по химической опасности
Резюме оценки риска правительством Канады

[1] «Заявление об охране здоровья населения от винилацетата» . Агентство токсичных веществ и регистрации заболеваний, Центры по контролю заболеваний. У него сладкий, приятный фруктовый запах, но он может быть резким и раздражающим для некоторых людей.

[NIOSH-2] Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0656» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[Ullmann-3] а б в Г. Рошер (2007). «Виниловые эфиры». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Энциклопедия химической технологии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a27_419 . ISBN 978-3527306732.

[CEH-4] а б Х. Чинн (сентябрь 2008 г.). «Отчет CEH по маркетинговым исследованиям: винилацетат» . Справочник по химической экономике . НИИ консалтинг . Проверено в июле 2011 года . Проверить значения даты в: |access-date=( помощь )

[5] Карл Шмавонян (2012-10-24). "Pidilite Industries Мадукара Пареха приносит его семье 1,36 миллиарда долларов" . Forbes.com . Проверено 27 января 2013 года . хотя Pidilite пришлось бороться с ростом цен на мономер винилацетата, его ключевое сырье

[6] Ю.-Ф. Хан; Д. Кумар; К. Сивадинараяна и Д. В. Гудман (2004). «Кинетика горения этилена при синтезе винилацетата на катализаторе Pd / SiO 2 » (PDF) . Журнал катализа . 224 : 60–68. DOI : 10.1016 / j.jcat.2004.02.028 .

[7] Stacchiola, D .; Calaza, F .; Burkholder, L .; Schwabacher Alan, W .; Neurock, M .; Тайсоу Уилфред, Т. (2005). "Выяснение механизма реакции для синтеза винилацетата, катализируемого палладием". Angewandte Chemie International Edition . 44 (29): 4572–4574. DOI : 10.1002 / anie.200500782 . PMID 15988776 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )

[8] "Сополимер VP / VA" . Совет по продуктам личной гигиены . Проверено 13 декабря 2012 года .

[9] D. Swern & EF Jordan, Jr. (1963). "Виниллаурат и другие сложные виниловые эфиры" (PDF) . Органический синтез, Собранный объем . 4 : 977. Архивировано из оригинального (PDF) 05.06.2011 . Проверено 11 ноября 2007 .

[10] Tomotaka Hirabayashi, Satoshi Сакагучи, Yasutaka Ишии (2005). «Катализируемый иридием синтез простых виниловых эфиров из спиртов и винилацетата» . Орг. Synth . 82 : 55. DOI : 10,15227 / orgsyn.082.0055 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )

[Ishii-11] Ясуши Obora, Yasutaka Ишии (2012). «Приложение для обсуждения: иридиевый катализируемый синтез простых виниловых эфиров из спиртов и винилацетата». Орг. Synth . 89 : 307. DOI : 10,15227 / orgsyn.089.0307 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )

[12] ttp://www.ec.gc.ca/ese-ees/59EC93F6-2C5D-42B4-BB09-EB198C44788D/batch2_108-05-4_pc_en.pdf

[gov-right-know-13] "40 CFR: Приложение A к Части 355 - Список чрезвычайно опасных веществ и их планируемые пороговые количества" (PDF) . Свод федеральных правил (ред. Декабрь 2017 г.). Государственная типография . Название 40, том 30, часть 355, Приложение А (ЕРА): 474. декабря 2017 . Проверено 7 марта 2018 г. - через US GPO.

[1]