17-04-2023
Ацетилацетон | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | 2,4-пентандион |
Сокращения | асас |
Традиционные названия | ацетилацетон |
Химическая формула | СН3СОСН2СОСН3 |
Эмпирическая формула | C5H8O2 |
Физические свойства | |
Состояние (ст. усл.) | жидкость |
Молярная масса | 100,13 г/моль |
Плотность | 0,98 г/см³ |
Термические свойства | |
Температура плавления | -23 °C |
Температура кипения | 140 °C |
Температура вспышки | 34 °C |
Температура самовоспламенения | 340 °C |
Давление пара | 9 гПа |
Химические свойства | |
pKa | 9 |
Растворимость в воде | 16 г/100 мл |
Растворимость в орг. растворители | смешивается г/100 мл |
Оптические свойства | |
Показатель преломления | 1,4609 |
Классификация | |
Рег. номер CAS | 123-54-6 |
SMILES | CC(=O)CC(=O)C |
Ацетилацетон (диацетилметан, пентан-2,4-дион) СН3-СО-СН2-СО-СН3 — органическое соединение, относящееся к классу кетонов с формулой C5H8O2. Этот дикетон имеет формальное название 2,4-пентандион. Он является прекурсором для ацетилацетонатам (асас), распространенный бидентантный лиганд. Также является билдинг блоком для синтеза гетероциклических соединений.
Содержание |
Бесцветная жидкость с запахом ацетона и ускусной кислоты.
Кето и енольная форма ацетилацетона сосуществуют в растворе; эти формы являются таутомерами. C2v симметрия для енола показанного на левой части схема была проверена разными методами в том числе и микроволновой спектроскопией [1] Водородная связь в еноле уменьшает стреческое отталкивание между карбонильными группами. В газовой фазе К, точнее её отрицательный логарифм pKa равен 11,7. Константа равновесия стремится к увеличению в неполярных растворителях: циклогексан - 42, толуол - 10, ТГФ 7.2, ДМСО (рK=2), и в воде (рK=0.23).[2] Енольная форма является винилогическим аналогом карбоксильной кислоты.
Ацетилацетон получается индустриально термической перегруппировкой изопропенил ацетата. [3]
Лабораторные пути к ацетилацетону начинаются на ацетоне. Ацетон и уксусный ангидрид при добавке BF3 в качестве катализатора:
Второй синтез включает катализируемая основаниями конденсация ацетона и этилацетата, с последующим подкислением.
Благодаря лёгкости этих синтезов известно много аналогов ацетилацетонатов. Некоторые примеры включают C6H5C(O)CH2C(O)C6H5 (dbaH) и (CH3)3CC(O)CH2C(O)CC(CH3)3. Гексафторацетилацетонаты (F3CC(O)CH2C(O)CF3) широко используются для получения летучих комплексов металлов.
Ацетилацетонат анион, C5H7O2−, является сопряженным основание 2,4-пентандиона. Он не существует свободно в виде аниона в растворе, напротив он связан с соответствующим катионом таким как Na+. На практике, существование свободного аниона, обычно сокращаемого acac−, только удобная модель. Натрий ацетилацетонат может быть получен депротонированием ацетилацетона гидроксидом натрия в смеси вода-метанол.
С ионами металлов ацетилацетон дает прочные комплексные соединения, которые используют в аналитической химии для определения и разделения бериллия, меди, хрома, железа и других металлов; в радиохимии — для выделения радиоактивных изотопов.
Ацетилацетонат анион образует комплексы с многими ионами переходных металлов, где оба атома кислорода связаны с металлом, образуя шестичленные хелатные комплексы. Некоторые примеры, включая Mn(acac)3,[4], VO(acac)2, Fe(acac)3, and Co(acac)3. Любой комплекс формулы M(acac)3 хиральный(имеет несовместимость со своим отражение в зеркале). Дополнительно комплексы M(acac)3 могут быть восстановлены электрохимическт, глубина восстановления зависит от растворителя и металлического центра. [5] Бис и трис комплексы типа M(acac)2 м M(acac)3 в основном растворимы в органических растворителях, в противоположность соответствующим галидам. Важное применение включает в себя использование их в 1Н ЯМР в качестве «смещающего реагента» и в качестве катализаторов в органическом синтезе, и прекурсоров к промышленным катализаторам гидроформилирования. C5H7O2− в некоторых случаях соединения происходит через центральный углеродный атом; этот тип связывания более характерен для third-row переходных металлов таких как платина(II) и иридиум(III).
Cr(acac)3 используется как спин релаксационный агент для увеличения чувствительности в количественной углерод-13 ЯМР спектроскопии.[6]
Cu(acac)2, получается обработкой ацетилацетона водным раствором Cu(NH3)42+ и доступен коммерчески, каталлизирует сочетание или реакции переноса карбена.
В отличие от медь(II) производных, медь(I) ацетилацетонат чувствителен к воздуху. Он используется в качестве катализатора реакции Михаэля[7]
Марганец(III) ацетилацетонат, Mn(acac)3, одноэлектронный окислитель, используется для сочетания фенолов. Его получают прямой реакцией ацетилацетона и калия перманганатом. В терминах электронной структуры, Mn(acac)3 высокоспиновый. Эта искаженная октаэдральная структра отражает геометрическое искривление благодаря эффекту Яна — Теллера. Две наиболее общих структуры для этого комплекса включает один с тетрэдральным увеличением и один с тетрэдральным сжатием. Длч увеличения две Mn-O связи составляет 2.12 Å в то время как другие четверо 1.93 Å. Для сжатия, две Mn-O связи составляют 1.95 Å и четверо других 2.00 Å. Эффект тетраэдрального увеличения заметно более важен чем эффект тетраэдрального сжатия.
Никель(II) ацетилацетонат это не Ni(acac)2, а тример [Ni(acac)2]3. Он изумрудно-зелёного цвета твёрдое вещество, которое нерастворимо в бензоле. Широко используется для получения Ni(O)комплекса. Под действием воздуха [Ni(acac)2]3 переходит в зеленоватый мономерный гидрат.
Ванадил ацетонацетонат голубой комплекс с формулой V(O)(acac)2. Он полезен в эпоксидировании аллильных спиртов.
Моногидро комплекс Zn(acac)2H2O (m.p. 138-140 °C) пентокоординатный, принимает форму квадратной пирамиды.[8] Дегидратация этих веществ даёт гигроскопическое сухое производное (m.p. 127 °C).[9] Этот более летучее производное использовалось как прекурсор для плёнок ZnO
Оба иридий(I) и иридий(III) образует стабильные ацетилацетонатные комплексы. Ir(III) производные включая trans-Ir(acac)2(CH(COMe)2)(H2O) и более распространенный D3-symmetric Ir(acac)3. Производные с С-связью является прекурсором для гомогенных катализаторов для C-H активирования и соответствующих химий.[10][11] Иридий(I) производные включают планарно-квадратный Ir(acac)(CO)2 (C2v-симметрия).
Al(C5H7O2)n, или сокращённо Al(acac)3
C5H7O2− в некоторых случаях также связывает металл через центральный атом углерода (C3); этот способ связывания характерен для third-row переходных металлов таких как платина(II) и иридий(III). Комплекс Ir(acac)3 и соответствующий аддукт с основанием Льюиса Ir(acac)3L (L = an амин) содержит один углеродно-связанный acac лиганд. ИК спектры О-связанных ацетилацетонатов характеризуется относительно малоэнергетическим νCO линиями при 1535 см−1, тогда как углеродно-связанный ацетилацетонат, линия поглощения νC=O 1655 см−1, характерная для кетонов.
КПВ 2.4–11.6%
Это заготовка статьи об органическом веществе. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Ацетилацетон.