Метилацетат

Шаблон:Речовина Метилацетат (метиловий етер оцтової кислоти) CH₃COOCH₃ — органічна речовина класу складних етерів.

Зустрічається в природі, здебільшого в етерних оліях рослин (наприклад, до 8,9 % у різних видах м'яти, до 28,2 % у Шаблон:Нп, до 44 % у жасмині), та у харчових продуктах (наприклад, у коньяках багаторічної витримки). В космічному просторі виявлений у міжзоряному середовищі.

Фізичні властивості

Безбарвна прозора рідина із фруктовим запахомШаблон:Sfn.

Добре змішується з органічними розчинникамиШаблон:Sfn. За розчинною здатністю аналогічний ацетону і застосовується в ряді випадків як його замінник. Змішується в будь-яких співвідношеннях з етанолом і етиловим етером, добре розчинний в ацетоні та хлороформі, розчинний у бензоліШаблон:Sfn.

Деякі властивості відрізняються за різними джерелами: густина 0,9330Шаблон:Sfn та 0,9244Шаблон:SfnШаблон:Sfn г/см³; показник заломлення 1,3619Шаблон:Sfn та 1,3593Шаблон:Sfn; динамічна в'язкість 0,362Шаблон:Sfn та 0,381Шаблон:Sfn.

Розчинність у воді 31,9 %Шаблон:Sfn, утворює з водою азеотропну суміш (температура кипіння 56,4 °C, 96,7 % метилацетату)Шаблон:Sfn. Утворює азеотропні суміші з метанолом (температура кипіння 54 °C, 81 % метилацетату) та ацетоном (температура кипіння 56,1 °C, 45 % метилацетату).

Утворює аддукти: метилацетат•Шаблон:Нп, метилацета•Шаблон:Нп і метилацетат•BF₃, що плавляться, відповідно, при Шаблон:Nobr, Шаблон:Nobr і Шаблон:Nobr.

Вибухонебезпечні концентрації в суміші з повітрям 3,15 — 15,60 %Шаблон:Sfn.

Хімічні властивості

За хімічними властивостями метилацетат є типовим складним етером аліфатичної монокарбонової кислоти.

Легко гідролізується (омилюється) на вихідні спирт і кислоту водою (зворотно) або лугами (незворотно, тому що утворювана карбонова кислота перетворюється на сіль):

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Відновлення метилацетату призводить до утворення двох спиртів (етанол та метанол):

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Під дією аміаку метилацетат перетворюється на ацетамід і метанол:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Отримання

Метилацетат одержують:

• етерифікацією оцтової кислоти метанолом у рідкій фазі в присутності сірчаної кислоти (або при пропусканні суміші парів зазначених рідин над нагрітими каталізаторами: FeCl₃, AlCl₃)Шаблон:Sfn:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

• з оцтового ангідриду і метанолуШаблон:Sfn (реакція протікає в рідкій фазі за відсутності каталізатора і є практично незворотною):

$\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$ ,

• за реакцією Байєра-Віллігера впливом перкарбонової кислоти на ацетон у присутності кислот Льюїса як каталізатора (наприклад, BF₃):

$\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{)}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{H^{+}}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}$ ,

• крім синтетичних методів — піролізом деревиниШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Застосування

Метилацетат застосовують, в основному, як розчинник у виробництві лакофарбових матеріалів і як компонент багатьох промислових та побутових розчинників. Він є складовою (7-75 %) лісохімічних розчинниківШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Використовується при виробництві клеїв, композиційних лаків, шпаклівок, магнітних стрічок, автокосметики, етерів целюлози, полівінілацетату, поліметилметакрилату, рослинних та тваринних жирів, багатьох синтетичних смолШаблон:SfnШаблон:Sfn.

Застосовується як екстрагент в аналітичній хімії, у тому числі для відокремлення LiCl від хлоридів інших лужних металівШаблон:Sfn.

Метилацетат є цінним компонентом для промислового синтезу, в тому числі — з нього карбонілуванням отримують оцтовий ангідрид (процес Реппе)Шаблон:Sfn:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{(}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Використовується в харчовій промисловості як ароматизаторШаблон:Sfn і як екстрактивний розчинник в процесі Шаблон:Нп чаю та кави. Як ароматизатор і розчинник також входить до складу ряду косметичних засобів.

Токсичність

Слабко подразнює слизові оболонки очей та дихальних шляхів (при концентрації 15 мг/л хімічно чистого метилацетату для відчуття подразнення потрібна 5-хвилинна експозиція). У високих концентраціях дає легкий наркотичний вплив, — в основному, за рахунок дії етеру, і, меншою мірою, — за рахунок спирту, що з нього утворюєтьсяШаблон:Sfn.

При пероральному введенні LD50 = 2,9 г/кг (білі щури), 2,4 г/кг (миші та кролики), 3,6 г/кг (морські свинки)Шаблон:Sfn.

Література

• Шаблон:Книга
• Kirk-Othmer Encyclopedia, 3 td., v. 4, N.Y., 1978, p. 142—143
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Cite web
• Шаблон:Cite web