醋酐是一種用途廣泛的乙?;瘎?,用醋酸不能進行的乙酰化反應(yīng),都可用它來完成。醋酐與醇等反應(yīng)得到酯,與含有NH基的化合物反應(yīng)得到酰胺等,與芳烴及烯烴反應(yīng)得到與碳結(jié)合的乙?;a(chǎn)物。醋酐的乙?;磻?yīng)的催化可分成酸催化和堿催化兩種,有時無機鹽也能起催化作用。
在酸性催化條件下,醋酐和產(chǎn)物乙酸形成醋酸-醋酐混合物,增強了酸度,因此在同類反應(yīng)中,醋酐的酸性催化反應(yīng)通常比堿性催化反應(yīng)快得多。工業(yè)上醋酐的乙?;磻?yīng)實例見表3-2。
表3-2 醋酐的乙?;磻?yīng)
反應(yīng)物質(zhì) | 反應(yīng)方程式 | 產(chǎn)品類型 |
酸性催化 | ||
纖維素 |
H2SO4 C6H10O5+3Ac2O → (C6H7O5)Ac3+3HOAc 纖維素三乙酸酯 |
(1)乙酸酯 |
鏈烴醇 |
H+ C3H5(OH)3+3Ac2O → C3H5(OAc)3+3HOAc 三乙精(甘油三乙酸酯) |
(2)乙酸酯 |
醛 |
H+ CH3CHO+Ac2O → CH3CH(OAc)2 二乙酸亞乙脂 |
(3)二乙酸酯 |
酮 |
H+ (CH3)2CO+Ac2O → CH3COCH2COCH3+HOAc 乙酰基丙酮 |
(4)β-二元酮 |
酸 |
H+ 2CH3CH2COOH+Ac2O → (CH3CH2CO)2O+2HOAc 丙乙酐 |
(5)酸酐 |
芳香族 |
BF3 C6H6+Ac2O → C6H5COCH3+HOAc 乙酰苯(苯乙酮) |
(6)芳基甲基酮 |
H+ HOC6H4COOH+Ac2O → C9H8O4+HOAc 水楊酸 乙?;畻钏?/span> |
||
烯烴 |
ZnCl2 C2H4+Ac2O → CH2=CHCOCH3+HOAc 甲基乙烯基酮 |
(7)烯基酮 |
堿性催化 | ||
鏈烴醇 | 除了其它官能團對酸性催化劑敏感的情況外,堿性催化反應(yīng)規(guī)律不同于酸性催化 | (8)酯 |
氨 |
NaOAc NH3+Ac2O → AcNH2+HOAc 乙酰胺 |
(9)乙酰胺 |
胺 |
NaOAc C6H5NH2+Ac2O → AcNHC6H5+HOAc 乙酰替苯 |
當酸和醋酐一起加熱時,發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng),能夠?qū)е卤ā7磻?yīng)首先生成乙?;穑缓笤谏梢幌盗衅渌a(chǎn)物的同時,釋放出大量反應(yīng)熱。如果溫度控制在60℃下,在氯化鋅的醋酸溶液中緩慢加入硼酸,可以得到理想的三乙?;甬a(chǎn)品。
H3BO3+3(CH3CO)2O → (CH3CO)3B+3CH3COOH
三氟化硼溶解于醋酐中,由于分解反應(yīng)產(chǎn)生乙烯酮,繼而發(fā)生爆聚反應(yīng),也會有爆炸危險。
醋酐與無機酸反應(yīng)可生成混合酸酐,與硝酸反應(yīng)生成乙酰硝酸在有機化學(xué)中常被用于作硝化試劑;與其它強酸如硫酸、鹽酸等也形成混合酸酐。亞磷酸與醋酐反應(yīng)生成1-羥基乙基二膦酸。