Метилацета́т ( метиловый эфир уксусной кислоты , метиловый эфир этановой кислоты, уксуснометиловый эфир, MeOAc ) CH ₃ COOCH ₃ — органическое вещество класса сложных эфиров .

Встречается в природе, большей частью в эфирных маслах растений (например, до 8,9 % в различных видах мяты , до 28,2 % в лабазнике , до 44 % в жасмине ), и в пищевых продуктах (например, в коньяках многолетней выдержки ).

Физические свойства

Бесцветная прозрачная жидкость с фруктовым запахом .

Хорошо смешивается с органическими растворителями . 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 .

Некоторые свойства отличаются по разным источникам: плотность 0,9330 и 0,9244 г/см ³ ; показатель преломления 1,3619 и 1,3593 ; динамическая вязкость 0,362 и 0,381 .

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

Образует аддукты : метилацетат• SbCl ₅ , метилацетат• HSbCl ₆ и метилацетат• BF ₃ , плавящиеся, соответственно, при 87-88 , 81-82 и 65,5 °С .

Взрывоопасные концентрации в смеси с воздухом 3,15 — 15,60 % .

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) :

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

Восстановление метилацетата приводит к образованию двух спиртов (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 :

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

Получение

Метилацетат получают:

• этерификацией уксусной кислоты метанолом в жидкой фазе в присутствии серной кислоты (или при пропускании смеси паров указанных жидкостей над нагретыми катализаторами: FeCl ₃ , AlCl ₃ ) :

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

• из уксусного ангидрида и метанола (реакция протекает в жидкой фазе в отсутствие катализатора и является практически необратимой ):

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

• 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 .

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 .

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

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

Метилацетат является ценным компонентом для промышленного синтеза, в том числе — из него карбонилированием получают уксусный ангидрид (процесс _en ) :

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

Используется в пищевой промышленности в качестве ароматизатора и экстрактивного растворителя в процессе декофеинизирования чая и кофе . 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 .

При пероральном введении ЛД ₅₀ = 2,9 г/кг (белые крысы), 2,4 г/кг (мыши и кролики), 3,6 г/кг (морские свинки) .

ПДК в атмосферном воздухе населенных мест 0,07 мг/м³ .

По данным Роспотребнадзора , ПДК в воздухе рабочей зоны равна 100 мг/м ³ (максимально разовая) . Однако по данным ряда исследований, порог восприятия запаха этого вещества может быть гораздо выше этой ПДК. Например, среднее значение порога в исследовании было 900 мг/м ³ ; в 5250 мг/м ³ ; а в 8628 мг/м ³ . 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 : .
• 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.
• (англ.) . Национальный институт охраны труда (NIOSH). Дата обращения: 28 февраля 2016.
• (неопр.) . Дата обращения: 28 февраля 2016.