Метилацетат

Метилацетат (метиловий етер оцтової кислоти) CH₃COOCH₃ — органічна речовина класу складних етерів.

Метилацетат
Ідентифікатори
Номер CAS	79-20-9
Номер EINECS	201-185-2
KEGG	C17530
ChEBI	77700
RTECS	AI9100000
SMILES	CC(=O)OC^[1]
InChI	InChI=1S/C3H6O2/c1-3(4)5-2/h1-2H3
Номер Бельштейна	1736662
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Зустрічається в природі, здебільшого в етерних оліях рослин (наприклад, до 8,9 % у різних видах м'яти, до 28,2 % у ^[en], до 44 % у жасмині), та у харчових продуктах (наприклад, у коньяках багаторічної витримки). В космічному просторі виявлений у міжзоряному середовищі.

Фізичні властивості

Безбарвна прозора рідина із фруктовим запахом.

Добре змішується з органічними розчинниками. За розчинною здатністю аналогічний ацетону і застосовується в ряді випадків як його замінник. Змішується в будь-яких співвідношеннях з етанолом і етиловим етером, добре розчинний в ацетоні та хлороформі, розчинний у бензолі.

Деякі властивості відрізняються за різними джерелами: густина 0,9330 та 0,9244 г/см³; показник заломлення 1,3619 та 1,3593; динамічна в'язкість 0,362 та 0,381.

Розчинність у воді 31,9 %, утворює з водою азеотропну суміш (температура кипіння 56,4 °C, 96,7 % метилацетату). Утворює азеотропні суміші з метанолом (температура кипіння 54 °C, 81 % метилацетату) та ацетоном (температура кипіння 56,1 °C, 45 % метилацетату).

Утворює аддукти: метилацетат•^[en], метилацета•^[ru] і метилацетат•BF₃, що плавляться, відповідно, при 87-88, 81-82 і 65,5°С.

Вибухонебезпечні концентрації в суміші з повітрям 3,15 — 15,60 %.

Хімічні властивості

За хімічними властивостями метилацетат є типовим складним етером аліфатичної монокарбонової кислоти.

Легко гідролізується (омилюється) на вихідні спирт і кислоту водою (зворотно) або лугами (незворотно, тому що утворювана карбонова кислота перетворюється на сіль):

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

Відновлення метилацетату призводить до утворення двох спиртів (етанол та метанол):

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

Під дією аміаку метилацетат перетворюється на ацетамід і метанол:

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

Отримання

Метилацетат одержують:

• етерифікацією оцтової кислоти метанолом у рідкій фазі в присутності сірчаної кислоти (або при пропусканні суміші парів зазначених рідин над нагрітими каталізаторами: FeCl₃, AlCl₃):

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

• з оцтового ангідриду і метанолу (реакція протікає в рідкій фазі за відсутності каталізатора і є практично незворотною):

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

• за реакцією Байєра-Віллігера впливом перкарбонової кислоти на ацетон у присутності кислот Льюїса як каталізатора (наприклад, BF₃):

${\displaystyle \mathrm {(CH_{3})_{2}CO+RC(O)OOH\ {\xrightarrow {H^{+}}}\ CH_{3}COOCH_{3}} }$ ,

• крім синтетичних методів — піролізом деревини.

Застосування

Метилацетат застосовують, в основному, як розчинник у виробництві лакофарбових матеріалів і як компонент багатьох промислових та побутових розчинників. Він є складовою (7-75 %) лісохімічних розчинників.

Використовується при виробництві клеїв, композиційних лаків, шпаклівок, магнітних стрічок, автокосметики, етерів целюлози, полівінілацетату, поліметилметакрилату, рослинних та тваринних жирів, багатьох синтетичних смол.

Застосовується як екстрагент в аналітичній хімії, у тому числі для відокремлення (LiCl) від хлоридів інших лужних металів.

Метилацетат є цінним компонентом для промислового синтезу, в тому числі — з нього (карбонілуванням) отримують оцтовий ангідрид (процес (Реппе)):

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

Використовується в харчовій промисловості як ароматизатор і як екстрактивний розчинник в процесі ^[en] чаю та кави. Як ароматизатор і розчинник також входить до складу ряду косметичних засобів.

Токсичність

Слабко подразнює слизові оболонки очей та дихальних шляхів (при концентрації 15 мг/л хімічно чистого метилацетату для відчуття подразнення потрібна 5-хвилинна експозиція). У високих концентраціях дає легкий наркотичний вплив, — в основному, за рахунок дії етеру, і, меншою мірою, — за рахунок спирту, що з нього утворюється.

При пероральному введенні LD50 = 2,9 г/кг (білі щури), 2,4 г/кг (миші та кролики), 3,6 г/кг (морські свинки).

Примітки

1. METHYL ACETATE
   d:Track:Q278487
2. Мяделец М. А., Домрачев Д. В., Черемушкина В. А. Исследование химического состава эфирных масел некоторых видов семейства Lamiaceae L., стр. 113 (PDF). (PDF) оригіналу за 2 березня 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
3. Изучение минерального состава лекарственного растительного сырья, содержащего эфирные масла. оригіналу за 1 березня 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
4. Зыкова И. Д., Ефремов А. А. Компонентный состав эфирного масла из надземной части лабазника вязолистного. оригіналу за 2 березня 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
5. Горяев М. И. Эфирные масла флоры СССР, стр. 223. оригіналу за 3 березня 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
6. Урсул О. Н., Алексанян К. А., Ткачук Л. А. (1 листопада 2012). Сырьевые и технологические факторы выдержки коньячных спиртов (PDF). журнал «Пищевая промышленность: наука и технологии», Минск, ISSN 2073-4794. (PDF) оригіналу за 7 березня 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
7. Tercero, B. та ін. (2013), Discovery of Methyl Acetate and Gauche Ethyl Formate in Orion, Astrophysical Journal Letters, 770 (1): L13, arXiv:1305.1135, Bibcode:2013ApJ...770L..13T, doi:10.1088/2041-8205/770/1/L13
8. Химическая энциклопедия, том 3, 1992, с. 107.
9. Краткий химический справочник, 1977, с. 186.
10. Вредные вещества в промышленности. том II, 1976, с. 155.
11. Козлов П.В., Герц И.Б. (1965). Химия и технология полимерных плёнок, стр. 269. М., "Искусство". Процитовано 28 лютого 2016.
12. «Кинетика щелочного гидролиза метилацетата, бутилацетата и изобутилацетата в растворах вода-ацетонитрил» / М. Ю. Панов, О. Б. Соколова // Журнал физической химии . — 15/07/1997 . — Т. 71, N 7 . — 1199—1203
13. Менделеев Д. И., Монастырский Д. Н. Эфиры сложные // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос. дореф.)
14. Павлов Б.А., Терентьев А.П. (1965). Курс органической химии, стр. 256. М., "Химия". Процитовано 28 лютого 2016.
15. Theodore A. Koch, John G. Miller, Allan R. Day. AEffect of Structure on Reactivity. VI. Catalysis in the Ammonolysis and Hydrolysis of Methyl Acetate // Journal of the American Chemical Society (J AM CHEM SOC). — February 1953. — DOI:10.1021/ja01100a054.
16. Получение метилацетата этерификацией уксусного ангидрида метанолом. оригіналу за 24 лютого 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
17. Химическая энциклопедия, том 3, 1992, с. 107—108.
18. Химическая энциклопедия, том 3, 1992, с. 108.
19. Ullmann, 2000, с. 244.
20. Zoeller, J. R.; Agreda, V. H.; Cook, S. L.; Lafferty, N. L.; Polichnowski, S. W.; Pond, D. M. Eastman Chemical Company Acetic Anhydride Process // Catalysis Today. — 1992. — Т. 13 (16 June). — С. 73—91. — DOI:10.1016/0920-5861(92)80188-S.
21. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.3.2.1293-03 «Гигиенические требования по применению пищевых добавок». Приложение 6, № 861. Москва. 15.06.2003 с изменениями от 26.05.2008. оригіналу за 4 березня 2016. Процитовано 28 лютого 2016.
22. Курс лекций по товароведению вкусовых товаров (ЭУМК). . Процитовано 28 лютого 2016.^{[недоступне посилання з Май 2019]}

Література

• Редкол.: Кнунянц И. Л. и др. Химическая энциклопедия, том 3. — М. : Советская энциклопедия, 1992. — 639 с. — .
• 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:10.1002/14356007.a01_065.
• 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.
• «NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. Methyl acetate» (англ.). Национальный институт охраны труда (NIOSH). Процитовано 28 лютого 2016.
• Метилацетат. Паспорт безопасности (PDF). Процитовано 28 лютого 2016.