Метилацетат

Метилацетат
Общие
Систематическое наименование	метиловый эфир этановой кислоты
Сокращения	MeOAc
Традиционные названия	метиловый эфир уксусной кислоты, уксуснометиловый эфир
Хим. формула	C3H6O2
Рац. формула	CH3COOCH3
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	74.08 г/моль
Плотность	0.9330 г/см³
Динамическая вязкость	0.362 Па·с
Энергия ионизации	10,27 ± 0,01 эВ[1][2]
Удельное электрическое сопротивление	0,52 Ом·м
Термические свойства
Температура
• плавления	-98.1 °C
• кипения	57.1 °C
• вспышки	-9.4 °C
• воспламенения	-10 °C
• самовоспламенения	470 °C
Пределы взрываемости	3,15 — 15,60 %
Критическая точка	233.70
Мол. теплоёмк.	156.19 Дж/(моль·К)
Давление пара	0,2224 атм
Химические свойства
Растворимость
• в воде	31,9 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1.3619
Структура
Дипольный момент	1.72±0.09 Д
Классификация
Рег. номер CAS	79-20-9
PubChem	6584
Рег. номер EINECS	201-185-2
SMILES	O=C(OC)C
InChI	1S/C3H6O2/c1-3(4)5-2/h1-2H3 KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N
RTECS	AI9100000
ChEBI	77700
Номер ООН	1231
ChemSpider	6335
Безопасность
Предельная концентрация	100 мг/м³
Токсичность	низкая
Фразы риска (R)	R11, R36, R66, R67
Фразы безопасности (S)	S16, S26, S29, S33
Пиктограммы СГС
NFPA 704	3 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Метилацета́т (метиловый эфир уксусной кислоты, метиловый эфир этановой кислоты, уксуснометиловый эфир, MeOAc) CH₃COOCH₃ — органическое вещество класса сложных эфиров.

Встречается в природе, большей частью в эфирных маслах растений (например, до 8,9 % в различных видах мяты^[3][4], до 28,2 % в лабазнике^[5], до 44 % в жасмине^[6]), и в пищевых продуктах (например, в коньяках многолетней выдержки^[7]).

Физические свойства

Бесцветная прозрачная жидкость с фруктовым запахом^[8].

Хорошо смешивается с органическими растворителями^[8]. По растворяющей способности аналогичен ацетону и применяется в ряде случаев как его заменитель. Смешивается в любых соотношениях с этанолом и этиловым эфиром, хорошо растворим в ацетоне и хлороформе, растворим в бензоле^[9].

Некоторые свойства отличаются по разным источникам: плотность 0,9330^[8] и 0,9244^[9][10]г/см³; показатель преломления 1,3619^[8] и 1,3593^[9]; динамическая вязкость 0,362^[8] и 0,381^[9].

Растворимость в воде 31,9 %^[9], образует с водой азеотропную смесь (температура кипения 56,4 °C, 96,7 % метилацетата)^[8]. Образует азеотропные смеси с метанолом (температура кипения 54 °C, 81 % метилацетата) и ацетоном (температура кипения 56,1 °C, 45 % метилацетата)^[11].

Образует аддукты: метилацетат•SbCl₅, метилацетат•HSbCl₆ и метилацетат•BF₃, плавящиеся, соответственно, при 87-88, 81-82 и 65,5 °С.

Взрывоопасные концентрации в смеси с воздухом 3,15 — 15,60 %^[10].

Химические свойства

По химическим свойствам метилацетат представляет собой типичный сложный эфир алифатической монокарбоновой кислоты.

Легко гидролизуется (омыляется) на исходные спирт и кислоту водой (обратимо) или щелочами (необратимо, так как образующаяся карбоновая кислота превращается в соль)^[12][13]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}COOCH_{3}+H_{2}O\ \rightarrow \ CH_{3}COOH+CH_{3}OH} }$

Восстановление метилацетата приводит к образованию двух спиртов^[14] (этанол и метанол):

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}COOCH_{3}+2H_{2}\ \rightarrow \ CH_{3}CH_{2}OH+CH_{3}OH} }$

Под действием аммиака метилацетат превращается в ацетамид и метанол^[15]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}COOCH_{3}+NH_{3}\ \rightarrow \ CH_{3}CONH_{2}+CH_{3}OH} }$

Получение

Метилацетат получают:

• этерификацией уксусной кислоты метанолом в жидкой фазе в присутствии серной кислоты (или при пропускании смеси паров указанных жидкостей над нагретыми катализаторами: FeCl₃, AlCl₃)^[8]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}COOH+CH_{3}OH\ \rightarrow \ CH_{3}COOCH_{3}+H_{2}O} }$

• из уксусного ангидрида и метанола^[8] (реакция протекает в жидкой фазе в отсутствие катализатора и является практически необратимой^[16]):

${\displaystyle \mathrm {(CH_{3}CO)_{2}O+CH_{3}OH\ \rightarrow \ CH_{3}COOCH_{3}+CH_{3}COOH} }$,

• по реакции Байера-Виллигера воздействием перкарбоновой кислоты на ацетон в присутствии кислот Льюиса как катализатора (например, BF₃):

${\displaystyle \mathrm {(CH_{3})_{2}CO+RC(O)OOH\ {\xrightarrow {H^{+}}}\ CH_{3}COOCH_{3}} }$,

• кроме синтетических методов — пиролизом древесины^[8][10].

Применение

Метилацетат применяют, в основном, в качестве растворителя в производстве лакокрасочных материалов и как компонент многих промышленных и бытовых растворителей. Является составной частью (7-75 %) лесохимических растворителей^[17][10].

Используется при производстве клеев, композиционных лаков, шпатлевок, магнитных лент, автокосметики, эфиров целлюлозы, поливинилацетата, полиметилметакрилата, растительных и животных жиров, многих синтетических смол^[17][10].

Применяется как экстрагент в аналитической химии, в том числе для отделения LiCl от хлоридов других щелочных металлов^[18].

Метилацетат является ценным компонентом для промышленного синтеза, в том числе — из него карбонилированием получают уксусный ангидрид (процесс Реппе^{<span title="Статья «Реппе» в русском разделе отсутствует">ru</span>}_en)^[19][20]:

${\displaystyle {\rm {CH_{3}CO_{2}CH_{3}+CO\rightarrow (CH_{3}CO)_{2}O}}}$

Используется в пищевой промышленности в качестве ароматизатора^[18][21] и экстрактивного растворителя в процессе декофеинизирования чая и кофе^[22]. В качестве ароматизатора и растворителя также входит в состав ряда косметических средств.

Токсичность, охрана труда

Слабо раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей (при концентрации 15 мг/л химически чистого метилацетата для ощущения раздражения требуется 5-минутная экспозиция). В высоких концентрациях оказывает лёгкое наркотическое воздействие, — в основном, за счёт действия самого сложного эфира, и, в меньшей степени, — за счёт образующегося из него спирта^[10].

При пероральном введении ЛД₅₀ = 2,9 г/кг (белые крысы), 2,4 г/кг (мыши и кролики), 3,6 г/кг (морские свинки)^[10].

ПДК в атмосферном воздухе населенных мест 0,07 мг/м³^[23].

По данным Роспотребнадзора, ПДК в воздухе рабочей зоны равна 100 мг/м³ (максимально разовая)^[24]. Однако по данным ряда исследований, порог восприятия запаха этого вещества может быть гораздо выше этой ПДК. Например, среднее значение порога в исследовании^[25] было 900 мг/м³; в^[26] 5250 мг/м³; а в^[27] 8628 мг/м³. Поэтому можно ожидать, что использование широко распространённых фильтрующих СИЗОД в сочетании с «заменой фильтров по появлении запаха под маской» (как это почти всегда рекомендуется в РФ поставщиками СИЗОД) приведёт к чрезмерному воздействию паров метилацетата на, по крайней мере, часть работников — из-за несвоевременной замены противогазных фильтров. Для защиты от метилацетата следует использовать значительно более эффективные изменение технологии и средства коллективной защиты.

Примечания

Источники

• Редкол.: Кнунянц И. Л. и др. Химическая энциклопедия, том 3. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — 639 с. — ISBN 5-85270-039-8.
• Kirk-Othmer Encyclopedia, 3 td., v. 4, N.Y., 1978, p. 142—143
• Held H., Rengst A., Mayer D. Acetic Anhydride and Mixed Fatty Acid Anhydrides // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — Wiley, 2000. — doi:10.1002/14356007.a01_065.
• Лазарев Н. В.. Вредные вещества в промышленности. том II. — Л.: Химия, 1976. — 624 с.
• Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1977. — 376 с.
• «NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. Methyl acetate» (англ.). Национальный институт охраны труда (NIOSH). Дата обращения: 28 февраля 2016.
• Метилацетат. Паспорт безопасности  (неопр.). Дата обращения: 28 февраля 2016.

Эта страница в последний раз была отредактирована 21 декабря 2023 в 18:29.