甲酸甲酯,别名蚁酸甲酯,是无色有香味的易挥发液体。与乙醇混溶,溶于甲醇、乙醚。容易水解,潮湿空气中的水分也会使其发生水解。对呼吸道、眼、鼻有较强的刺激作用,可引起胸部压迫感、呼吸困难。碳一化学极重要的中间体,具有广泛的用途,可直接用作处理菸草、干水果、谷物等的烟薰剂和杀菌剂;也常用作硝化纤维素、醋酸纤维素的溶剂;在医药上,常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。
甲酸甲酯_甲酸甲酯 -结构
同分异构体:
乙酸,又名冰醋酸、冰乙酸、醋酸
分子式:
CHO
分子结构式:
甲酸甲酯
甲酸甲酯的结构简式;HCOOCH;
甲酸甲酯的结构式:
甲酸甲酯_甲酸甲酯 -物理性质
主要成分: 纯品
外观与性状: 无色液体,有芳香气味
熔点(℃): -99.8
沸点(℃): 32.0
相对密度(水=1): 0.98
相对蒸气密度(空气=1): 2.07
结构
饱和蒸气压(kPa): 53.32(16℃)
燃烧热(kJ/mol): 978.7
临界温度(℃): 214
临界压力(MPa): 6.00
闪点(℃): -32
引燃温度(℃): 449
爆炸上限(V/V%): 32.0
爆炸下限(V/V%): 4.5
溶解性: 溶于乙醇、乙醚、甲醇。
甲酸甲酯_甲酸甲酯 -化学性质
醛的通性
可被氧化,也可被还原;
甲酸甲酯含有醛基,能够被催化氧化为CHOCOOH
银氨溶液反应
HCOOCH+2Ag(NH)OH→加热 CHOCOONH +3NH +2Ag + HO
菲林试剂反应
甲酸甲酯因为是甲酸和甲醇的酯,甲酸部分还有醛基,所以会和氢氧化铜(新制)产生菲林试剂反应,生成砖红色氧化亚铜沉淀
HCOOCH+2Cu(OH)=HOCOOCH+CuO+2HO
还原性
甲酸中的羧基是相当的稳定,不会被还原,但是甲酸还有“HCO-”部分是“醛基”,可以加氢变成HOCH-,而变成HOCHOCH。醛基是可以在Ni催化的情况下被还原为羟基的。
反应方程式为:
HCOOH+2H――Ni催化→ CHOH+HO
反应原理是甲酸中的醛基先变成羟基,由于一个碳原子上不能同时存在两个羟基,所以这两个羟基脱水,又变成一个醛基。此醛基再次被还原,最终变成甲醇。
酯的通性
水解反应
在碱性条件下反应,或在加热条件下由无机强酸催化反应
HCOOCH+NaOH=HCOONa+CHOH
燃烧(分解)
极易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。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)生成一氧化碳、二氧化碳。
HCOOCH+2O=点燃=2CO+2HO
甲酸甲酯_甲酸甲酯 -产品用途
用作醋酸纤维素和硝酸纤维素的溶剂、DMF的原料。
农药多菌灵杀虫剂的溶剂。
在酚醛树脂中用作固化剂。
用于水果、各类烟草的熏蒸剂。
作医药中间体和熏蒸杀菌剂。
常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。
甲酸甲酯_甲酸甲酯 -制备方法
实验室制法
甲醇中的羟基(-OH)与甲酸中羧基(-COOH)上的氢原子(-H)发生酯化反应就得到甲酸甲酯(HCOOCH3)了。(应有干燥剂如氯化钙存在,且制得后应用无水碳酸钠干燥)
反应方程式:
HCOOH + CHOHHCOOCH + HO
工业制法1甲醇脱氢法
甲醇经预热、汽化、过热后在专用催化剂上进行脱氢反应,反应产物冷却冷凝后用低温甲醇吸收甲酸甲酯后气液分离,液相产品经精馏后得到产品。为反应甲醇在系统循环,气相产物氢气(含85%)引出界外另作它用。该工艺由于选择高性能的脱氢催化剂,甲醇单程转化率≥30%,甲酸甲酯选择性≥85%,工业装置催化剂寿命可达2.5年以上。
产品指标:
外观:无色纯净液体
纯度:≥ 99.5%
水份:≤ 0.05%
色度:≤ 10
制得1吨甲酸甲酯主要消耗定额:甲醇1.3吨、冷却水4吨、电200 KWh、燃煤220 kg。
副产氢气(含量85%)800 Nm3、蒸汽3.5吨。
三废处理:
副产氢气可直接用作燃料或经变压吸附提纯后用作加氢原料。
工业制法2二氧化碳法
在三氟化硼的甲醇溶液中,以铱络合物作催化剂,通入二氧化碳和氢气,在100℃,5.88MPa下反应生成甲酸甲酯。
工业制法3直接酯化法
甲酸与甲醇在氯化钙存在下进行酯化,再用无水碳酸钠进行干燥,经过滤得甲酸甲酯成品。
由甲酸与甲醇进行酯化而得。
将无水氯化钙和甲酸混合,搅拌冷却。
慢慢加入甲醇。
回流2.5h,蒸馏即得成品。
反应时也可以不加氯化钙将甲酸与甲醇加热回流,蒸馏收集相对密为0.947的馏出液,得甲酸甲酯,收率为90%。
原料消耗定额:甲酸845kg/t、甲醇600kg/t。
甲酸甲酯
其他制法
甲醇羰基化法。
甲醇氧化脱氢法。
合成气一步合成法。
甲酸甲酯_甲酸甲酯 -安全防护
安全术语
S:S2,S9,S16,S24,S26, S33
警示术语
R:R12,R20/22,R36/37
健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品有麻醉和刺激作用。人接触一定浓度的本品,发生明显的刺激作用;反复接触可致痉挛甚至死亡。
毒理性
急性毒性:LD501622mg/kg(兔经口)
亚急性和慢性毒性:
猫吸入2300mg/m3,25小时,1小时30分钟后运动失调,侧卧2~3小时内死亡(肺水肿);
豚鼠吸入25g/m3×3~4小时,致死;
人经口500mg/kg,最小致死剂量。
应急处置
一、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:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。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;用泡沫复盖,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。
废弃物处置方法:焚烧法。
二、防护措施
呼吸系统防护:空气中浓度超标时,应该佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴乳胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:脱去被污染的衣着,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。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。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。即使就医。
食入:饮足量温水,催吐,就医。
四、燃烧处理措施
灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。
环境标准
前苏联标准:车间空气中有害物质的最高容许浓度为250mg/m3。
空气中嗅觉阈浓度约为66~72ppm。
监测方法
直接进样气相色谱法(WS/T166-1999,作业场所空气)
步骤:空气中,用活性炭管收集空气样品,再用气相色谱法分析。