Уксусный ангидрид: свойства, применение и меры предосторожности.
Acetic anhydride
Уксусный ангидрид (Ac2O): свойства, применение в органическом синтезе, структура и реакционная способность. Бесцветная жидкость с запахом уксусной кислоты.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Органическое соединение с формулой (CH₃CO)₂O.
Organic compound with formula (CH₃CO)₂O
Ацетический ангидрид, или этановый ангидрид, – химическое соединение с формулой (CH₃CO)₂O. Обычно обозначается как Ac₂O, это самый простой выделяемый ангидрид карбоновой кислоты и широко используется в качестве реагента в органическом синтезе. Это бесцветная жидкость с резким запахом уксусной кислоты, которая образуется при реакции с влагой из воздуха.
Acetic anhydride, or ethanoic anhydride, is the chemical compound with the formula |(CH3CO)2O. Commonly abbreviated |Ac2O, it is the simplest isolable anhydride of a carboxylic acid and is widely used as a reagent in organic synthesis. It is a colorless liquid that smells strongly of acetic acid, which is formed by its reaction with moisture in the air.
Структура и свойства
Ацетический ангидрид, как и большинство кислотных ангидридов, является гибкой молекулой с непланарной структурой. Связь π-системы через центральный атом кислорода обеспечивает очень слабую стабилизацию за счет резонанса по сравнению с диполь-дипольным отталкиванием между двумя карбонильными кислородами. Энергетические барьеры для вращения вокруг связи между каждой из оптимальных непланарных конформаций довольно низкие. Как и большинство кислотных ангидридов, атом углерода карбонильной группы ацетического ангидрида обладает электрофильными свойствами, поскольку уходящей группой является карбоксилат-анион. Внутренняя асимметрия может способствовать высокой электрофильности ацетического ангидрида, так как асимметричная геометрия делает одну сторону атома углерода карбонильной группы более реакционноспособной, чем другая, и тем самым способствует концентрации электроположительности атома углерода карбонильной группы с одной стороны (см. диаграмму электронной плотности).
Acetic anhydride, like most acid anhydrides, is a flexible molecule with a nonplanar structure. The pi system linkage through the central oxygen offers very weak resonance stabilization compared to the dipole dipole repulsion between the two carbonyl oxygens. The energy barriers to bond rotation between each of the optimal aplanar conformations are quite low. Like most acid anhydrides, the carbonyl carbon atom of acetic anhydride has electrophilic character, as the leaving group is carboxylate. The internal asymmetry may contribute to acetic anhydride's potent electrophilicity as the asymmetric geometry makes one side of a carbonyl carbon atom more reactive than the other, and in doing so tends to consolidate the electropositivity of a carbonyl carbon atom to one side (see electron density diagram).
Реакции
Ацетильный ангидрид — универсальный реагент для ацетилирования, то есть для введения ацетильных групп в органические субстраты. В этих реакциях ангидрид уксусной кислоты рассматривается как источник CH3CO+.
Acetic anhydride is a versatile reagent for acetylations, the introduction of acetyl groups to organic substrates. In these conversions, acetic anhydride is viewed as a source of |CH3CO+.
Препараты для приготовления других кислотных ангидридов
Дикарбоновые кислоты превращаются в ангидриды при обработке уксусным ангидридом. Он также используется для получения смешанных ангидридов, таких как ацетилнитрат (ангидрид уксусной и азотной кислот).
Dicarboxylic acids are converted to the anhydrides upon treatment with acetic anhydride. It is also used for the preparation of mixed anhydrides such as that with nitric acid, acetyl nitrate.
Правовой статус
В связи с использованием для синтеза героина посредством диацетилирования морфина, уксусный ангидрид включен в Список II прекурсоров Управления по борьбе с наркотиками США (DEA) и находится под контролем во многих других странах.
Because of its use for the synthesis of heroin by the diacetylation of morphine, acetic anhydride is listed as a U. S. DEA List II precursor, and restricted in many other countries.
Безопасность
Ангидрид уксусной кислоты – раздражающая и горючая жидкость; он оказывает сильное коррозионное воздействие на кожу, и любой прямой контакт вызовет серьезные ожоги. В связи с его реакционной способностью к воде и спиртам, для тушения пожара предпочтительно использовать пену или углекислый газ. Пары ангидрида уксусной кислоты опасны для здоровья.
Acetic anhydride is an irritant and combustible liquid; it is highly corrosive to skin and any direct contact will result in severe burns. Because of its reactivity toward water and alcohol, foam or carbon dioxide are preferred for fire suppression. The vapour of acetic anhydride is harmful.