乙酸异戊酯
物理性质
性状:无色透明液体,微带香蕉香味。
沸点(oC,101.3kPa):142.1
熔点(oC):-78.5
相对密度(g/mL,20/4oC):0.8709
相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):4.5
折射率(n20oC):1.4005
黏度(mPa·s,19.91oC):0.872
闪点(oC,闭口):25
闪点(oC,开口):27
燃点(oC):379.4
蒸发热(KJ/mol):37.56
生成热(KJ/mol):532.14
燃烧热(KJ/mol):4191.82
比热容(KJ/(kg·K),20oC,定压):1.92
临界温度(oC):326
蒸气压(kPa,20oC):0.60
爆炸下限(%,V/V):1.0
爆炸上限(%,V/V):7.5
体膨胀系数(K-1):0.00119
溶解性:难溶于水,能与醇、醚、丙酮、烃类等一般有机溶剂混溶,溶解硝酸纤维素、甘油三松香酸酯、乙烯基树脂、香豆酮树脂、松香、乳香、达玛树脂、山达树脂、蓖麻油等。虫胶部分溶解,醋酸纤维素不溶。25℃时在水中溶解2%;水在乙酸异戊酯中溶解1.6%。
相对密度(25℃,4℃):0.8664
常温折射率(n25):1.3981
临界压力(MPa):2.76
偏心因子:0.414
溶度参数(J·cm-3)0.5:16.932
van der Waals面积(cm2·mol-1):1.178×1010
van der Waals体积(cm3·mol-1):83.450
液相标准热熔(J·mol-1·K-1):255.0
作用与用途
1.难溶于水,能与乙醇、戊醇、乙酸乙酯、乙醚、苯和二硫化碳任意混溶。易挥发。 与乙醇、乙醚、苯、二硫化碳等有机溶剂互溶。在碱性介质中不稳定,能水解生成乙酸和异丙醇,也能发生醇解、氨解、酯交换还原等反应。本品易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。具有腐蚀性。着火时用二氧化碳、四氯化碳或粉末灭火剂灭火。干燥时对金属无腐蚀性,但不宜使用铜制容器,因微量的乙酸存在能腐蚀铜。
2.化学性质:与低级乙酸酯类相比,不易水解;但在苛性碱存在下,水解生成乙酸和异戊醇。乙酸异戊酯在氮气流中于700℃通过玻璃棉时,分解为3-甲基-1-丁烯及少量的丙酮。将氨和乙酸异戊酯的混合物通过热至490~500℃的氧化铝时,生成乙腈、异戊醇、乙烯和氢等。乙酸异戊酯在乙醚溶液中与碘化镁、四氯化钛生成结晶性的分子化合物。此外,乙酸异戊酯也能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯类的共同反应。
性质与稳定性
1.乙酸异戊酯是重要的溶剂,能溶解硝化纤维素、甘油三松香酸酯、乙烯树脂、香豆酮树脂、松香、乳香、达马树脂、山达树脂、蓖麻油等。在日本,本品80%用作香料,有较强的果实香味,似梨、香蕉、苹果等香味。因此广泛用作各种食用果实香精。在烟用香精、日用化妆香精中也有适量应用。还用于人造丝、染料、人造珍珠、青霉素的提取等方面。
2.用作油脂、橡胶、硝酸纤维素、清漆、鞋油、油墨、防水漆、织物染色处理、药品萃取精制等的溶剂以及香料制造。
3.用作分析试剂,如作溶剂,萃取剂,色谱分析标准物质。还用作食品添加剂。还用于印染、照相业。
合成方法
1.(1)由乙酸和异戊醇经酯化反应而得。在乙酸和戊醇混合液中,加入硫酸进行酯化反应,然后用碳酸钠(或苛性钠)中和,用氯化钙脱水而制得粗酯,再经蒸馏精制而得成品。
(2)流化催化精馏制备
①在再沸器中加入醇酸混合液,硫酸与异戊醇的配比为3:1(摩尔比),加入109自制的改性离子交换树脂细粉,在分相器中加入一定量的水。
②加热再沸器中溶液至沸腾。当塔顶有冷凝液时,保持全回流操作。当塔顶温度稳定后,调节回流比装置,使反应生成的水和酯全部从塔顶取出,进入分相器中分相,酯层作为粗酯产品取出,水相一部分从塔顶回流至塔中,并使塔顶温度保持不变。当不能用回流比调节装置保持原塔顶温度,且塔釜醋酸含量大于97%时,又改为全回流。
③通过调压器逐步增加塔釜的供热量,直至塔中产生液泛,然后调小电流,保持塔釜的供热量,并在整个生产过程中保持不变。
④待过程稳定后,以塔顶酯相中醋酸异戊酯含量和塔釜醋酸含量为控制指标,其中釜底液循环。
(3)将冰醋酸加入烧瓶中,然后加入硫酸和异戊醇,搅拌下加热回流,当分馏柱顶端温度达到132℃时即反应完全。然后进行粗蒸馏,收集分馏柱顶136-143℃的馏分即为粗酯。粗酯用饱和食盐水洗两次,用氢氧化钠、碳酸钠混合碱液中和酸,再用氯化钙干燥后,加入精馏装置进行精馏,收集138-143℃的馏分即为成品。

精制方法:除含有水、乙酸、异戊醇等杂质外,由于原料来源不同尚可含有丙醇、丁醇、己醇、庚醇及其乙酸酯等。精制时用碳酸氢钠或碳酸钠饱和溶液洗涤,再用氯化钠饱和水溶液洗涤,无水硫酸钠或硫酸镁干燥后精馏。
(4)将硫酸及异戊醇加到冰醋酸中,加热回流,当分馏柱顶端温度达132℃时,即为反应完全。反应式如下:

蒸馏,收集136~143℃馏分为粗品,用饱和食盐水洗涤二次,用氢氧化钠、碳酸钠混合液洗去酸性,再用氯化钙溶液洗涤,用无水氯化钙干燥,最后进行分馏,收集138~143℃馏分即为成品。
2.制法:
于装有分水器的圆底烧瓶中,加入异物醇(2)44g(0.5mol),冰醋酸30g(0.5mol),一粒沸石。慢慢加热回流。随着反应的进行,分水器中的水层也逐渐增多。当下层水接近分水器的支管时,放出水层至量筒中。待约收集9mL时,停止反应。将反应液冷却,加入50mL水。分出有机层,用5%的碳酸氢钠水溶液反复洗涤,直至弱碱性。最后用饱和盐水洗涤。无水硫酸钠干燥。蒸馏,收集134~142℃的馏分,得乙酸异戊酯(1)51g,收率78%。
贮存方法
存放于阴凉、通风处,远离火源。可用铁、软钢或铝制容器贮存。
毒理学数据
1、急性毒性:大鼠经口LD50:16600mg/kg;兔子吸入LCLO:35gm/m3;兔子经口LD50:7422mg/kg;豚鼠经皮下LDL0:5gm/kg。
2、蒸气对眼及上呼吸道黏膜有刺激性。有麻醉作用。接触后出现咳嗽、胸闷、疲乏、限烧灼感。高浓度时,则有头晕、发烧感受。脉速、心悸、头痛、耳鸣、震颤、恶心、食欲丧失。可引起皮肤干燥、皮炎、湿疹。工作场所最高容许浓度5054mg/m3。豚鼠吸入53200mg/m3.5小时致死。
生态学数据
该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。
分子结构数据
1、 摩尔折射率:36.21
2、 摩尔体积(m3/mol):147.9
3、 等张比容(90.2K):332.7
4、 表面张力(dyne/cm):325.5
5、 极化率(10-24cm3):14.35
计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):2
2、 氢键供体数量:0
3、 氢键受体数量:2
4、 可旋转化学键数量:4
5、 互变异构体数量:
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):26.3
7、 重原子数量:9
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:86.9
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:1
安全信息
危险运输编码: UN 1104 3/PG 3
危险品标志: 刺激
安全标识:S23 S25 S2 S36/S37/S39 S26 S16
危险标识:R10 R66 R36/37/38