TỔNG QUAN VỀ AXETIC ANHYDRIT
-
Công thức tổng quát: (CH3CO)2O
- Điều chế bởi C.Gerhardt vào năm 1852 từ benzoyl clorit và kali axetat nóng
Tính chất vật lý
- Axetic anhydrit có khối lượng phân tử là : 102,09
g/mol.
- Nhiệt độ sôi 138,628 C
- Là chất lỏng không màu, có mùi hăng.
- Có khả năng pha trộn với dung môi phân cực và hòa
tan tốt trong cồn lạnh với tốc độ chận.
Áp suất tới hạn
Nhiệt độ tới hạn
Áp suất hơi
4680kPa
2960C
t, 0C
20
40
60
Nhiệt dung riêng
( 23-1220C)
Nhiệt hóa hơi
ở 18.50C
ở 1370C
Nhiệt cháy ở 250C
Độ dẫn nhiệt ở 250C
Độ dẫn điện ở 200C
Hằng số điện môi ở 200C
Độ nhớt
ở 150C
ở 300C
Hệ số giãn nở
ở 180C
Hằng số nén đoạn nhiệt
1.39038
1.4174
1.3897
217 nm
1.817 J/g
496.5 J/g
276.7 J/g
1804.5 kJ/mol
2.215 mJ cm-1 s-1 K-1
2.3 × 10-8 Ω-1 cm-1
20.5
0.971 Pa.s
0.783 Pa.s
-
Phản ứng N- axetyl hóa xảy ra dễ dàng hơn so với axetyl hóa nhóm –OH
•
Đối với các amit và cacbamit:
- Sản phẩm tính axit mạnh tương đương với axit sunfuric nên được sử dụng như chất xúc tác mang
tính axit. Sản phẩm của phản ứng này được ứng dụng rộng rãi như : N,N,N’,N’tetraacetylethylenediamine, (CH3CO)2NCH2CH2N(COCH3)2 và 2,4,6,8-tetraacetylazabicyclononane3,7-dione.
Phản ứng C-axetyl hóa ( nhóm liên kết CH):
- Các chất chứa liên kết CH hoạt động có thể axetyl hóa với axetic anhydrit dưới sự trợ giúp của
một chất xúc tác nhất định như :
+ Quá trình sản xuất ethyl α-cyanoacetoacetate và phản ứng Friedel-Crafts của axetic anhydrit với
hydrocarbon thơm…
+ Phản ứng của xeton với axetic anhydrit sử dụng xúc tác BF3 tạo β-dixeton.
+ Quá trình tạo metyl xeton không no có thể từ axetyl hóa olefin với axetic anhydrite, xúc tác sử
dụng là ZnCl2:
Ngoài ra còn có các phản ứng axetyl hóa khác :
•
Phản ứng axetyl hóa với axit vô cơ:
-
Phản ứng với N-oxit:
•
Phản ứng với S-oxit:
•
Phản ứng tạo các axylat và vinyl axetat:
RCHO + (CH3CO)2O → RCH(OCOCH3)2
Khi có sẵn nguyên tử α-hydro
Phản ứng dehydrat hóa:
Acetic anhydrit được sử dụng như một tác nhân dehydat hóa( ứng dụng trong sản xuất thuốc nổ)
- Một ví dụ quan trọng của quá trình dehydat hóa là sản xuất hexogen( 1,3,5-trinitrohexahydro 1,3,5triazin):
Phản ứng của các α-proton:
-
Phản ứng Perkin được áp dụng để sản xuất α,β- các axit không no từ các andehyt thơm:
Phản ứng tạo hợp kim hữu cơ bạc kenteni:
ỨNG DỤNG CỦA ANHYDRIT AXETIC
Anhydrit axetic dùng làm thuốc nhuộm vải, dầu phanh, dược phẩm, dùng làm
thuộc diệt cỏ….
→ (CH3CO)2 O (2)
Sơ đồ công nghệ
Sản xuất anhydrite axetic từ acetone và axit axetic
Gồm 2 quá trình:
- Nhiệt phân acetone tạo ketene.
-Hấp thụ ketene trong acetic acid.
Phản ứng chính :
CH3-CO-CH3 → CH2=CO + CH4
(1)
∆Ho298 = 124 kJ/mol
CH3-COOH + CH2= CO → (CH3-CO)2O
∆Ho298 = -63 kJ/mol
(2)
Sơ đồ công nghệ
Sản xuất anhydrit axetic bằng quá trình oxi hóa
acetaldehyde .
. Cơ
diaxetat bởi phản ứng sau:
CH3-CH(OCO-CH3)2 →CH3-CHO + (CH3-CO)2O
Etyliden diaxetat thu được bởi sục axetylen trong axit axetic băng ở
60-85°C,
với xúc tác axetat thủy ngân và sunfat thủy ngân,phản ứng xảy ra như
sau:
Sự phân hủy xảy ra cả ở trong thiết bị chưng cất ở nhiệt độ 300-400°C và
áp suất khí quyển hoặc ở 150°C
dưới điều kiện áp suất chân không, sự có mặt của 1-3% Natri
pyrophosphat hoặc ZnCl2
Đánh giá và lựa chọn công nghệ
Quá trình
Keten từ axit axetic
Keten từ axeton
Oxy hóa axetaldehyt
Loại công nghệ
Vốn đầu tư (106
USD)
Lượng chất tiêu thụ
cho mỗi tấn sản
phẩm anhydrit
axetic
+)Nguyên liệu đầu
390
7
4.5
50
30
0.2
0.03
2.0
1000
-
5
5
Nhân công mỗi ca
5
vận hành
Hóa chất và xúc tác
(USD)
Vậy từ bảng so sánh trên nhận thấy công nghệ sản xuất anhydrit
axetic từ axit axetic của hãng Celanese là phù hợp nhất do cho phí
đầu tư thấp,không tạo sản phẩm phụ,chi phí cho hóa chất và xúc
tác thấp.