醋酸的化學式 醋酸鈣化學式
過氧乙酸
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【英文名稱】Peracetic Acid
【分子式】C2H4O3
【分子量】176.05
【CAS號】79-21-0
【縮寫和別名】過醋酸,過乙酸。
【物理性質】無色透明液體,mp 0℃,bp 25℃/12mmHg(1.6 kPa),d 1.038g/cm3。易溶于水和有機溶劑,溶解性與乙酸相似。
【制備和商品】國際大型試劑公司有銷售。其商品在各大試劑公司可以購買到。常見的商品試劑有40%的乙酸溶液(d 1.15g/cm3 ) 或乙酸乙酯溶液。出于安全的考慮,過氧乙酸一般不會制成純物質,商品試劑中包含有乙酸、水、H2O2、H2SO4等。也可以在催化劑量(質量分數1%)的硫酸存在下,由乙酸與H2O2反應原位制備。
【注意事項 】溫度較高時放出氧氣,加熱到110 °C時會發生強烈爆炸。但是,在有機溶劑中濃度小于55%時,室溫下操作是安全的。須在避光、密封、和低溫下儲存,在通風櫥中操作和使用。
過氧乙酸是一種常見的氧化劑。它可以單獨或者在催化劑的存在下用于各種烯烴的環氧化反應和部分芳香化合物、呋喃、硫化物、胺等的氧化反應。
烯烴的環氧化
在工業生產中,為了避免使用大量該試劑可能出現的危險,一般采用原位制備的方法。以這種方式制備的過氧乙酸已經被廣泛用于植物油和脂肪酸的環氧化反應。由于催化劑硫酸對于過氧乙酸的快速形成是必需的,所以這種原位制備方法只適用于制備那些能在酸性條件下穩定存在的環氧化合物。控制恰當的反應溫度和時間,則能夠以很好的產率得到脂肪酸的環氧化物。
在烯烴的環氧化反應中,使用乙酸乙酯溶液比使用乙酸溶液可以得到更好的結果。這主要是因為大量的乙酸容易導致環氧化合物開環。由于端烯雙鍵上電子云密度低,通過過氧乙酸進行的環氧化反應一般比較緩慢。因此,缺電子結構烯烴的環氧化反應需要使用一些特殊的金屬配合物催化劑。以三價鐵離子螯合物 {[(phen)2-(H2O)FeIII]2(μ-O)}(ClO4)4為催化劑,過氧乙酸在 0 °C下 5min內就能以很高的產率將端烯氧化成為環氧化合物。這個反應的活性與溶液的pH值有關,當 pH≤2時活性最好。二價錳離子配合物也有類似的催化活性。
易分解的丙烯基環氧化物可以通過反應式3所示方法來制備。這個方法已經成功地用來從1,3-環戊二烯、1,3-庚二烯和1,3-辛二烯制備丙烯基環氧化物。
這些環氧化反應具有很好的區域選擇性和立體選擇性,總是優先在電子云密度大的烯鍵上發生。使用二烯底物時,反應總是優先發生在較多取代的雙鍵位阻較小的一側。
呋喃的氧化
2,5-二取代呋喃可以通過過氧酸乙酸氧化斷裂,苯并呋喃可以被過氧乙酸氧化為內酯。
芳香化合物的氧化
某些取代芳香化合物可以被過氧乙酸有效地氧化為醌。例如:在Mn(III)或者Fe(II)的配合物催化下,萘和甲基萘被過氧乙酸氧化成為萘醌。
釕、鋨催化氧化
在三氯化釕催化劑的存在下,烯烴與過氧乙酸反應生成α-酮醇。這個反應必須在兩相體系中進行,共軛雙烯、烯丙基疊氮化物、α,β-不飽和酯都可以在類似的條件下被氧化。
其它應用
近年來,過氧乙酸還衍生出一些新的用途。例如:將硫醚氧化為亞砜、將烷硫基氧化為烷基亞磺酰基、將吡啶氧化為N-氧化胺、將硅烷氧化為羥基。