乙酸異戊酯
物理性質
性狀:無色透明液體,微帶香蕉香味。
沸點(oC,101.3kPa):142.1
熔點(oC):-78.5
相對密度(g/mL,20/4oC):0.8709
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):4.5
折射率(n20oC):1.4005
黏度(mPa·s,19.91oC):0.872
閃點(oC,閉口):25
閃點(oC,開口):27
燃點(oC):379.4
蒸發熱(KJ/mol):37.56
生成熱(KJ/mol):532.14
燃燒熱(KJ/mol):4191.82
比熱容(KJ/(kg·K),20oC,定壓):1.92
臨界溫度(oC):326
蒸氣壓(kPa,20oC):0.60
爆炸下限(%,V/V):1.0
爆炸上限(%,V/V):7.5
體膨脹系數(K-1):0.00119
溶解性:難溶于水,能與醇、醚、丙酮、烴類等一般有機溶劑混溶,溶解硝酸纖維素、甘油三松香酸酯、乙烯基樹脂、香豆酮樹脂、松香、乳香、達瑪樹脂、山達樹脂、蓖麻油等。蟲膠部分溶解,醋酸纖維素不溶。25℃時在水中溶解2%;水在乙酸異戊酯中溶解1.6%。
相對密度(25℃,4℃):0.8664
常溫折射率(n25):1.3981
臨界壓力(MPa):2.76
偏心因子:0.414
溶度參數(J·cm-3)0.5:16.932
van der Waals面積(cm2·mol-1):1.178×1010
van der Waals體積(cm3·mol-1):83.450
液相標準熱熔(J·mol-1·K-1):255.0
作用與用途
1.難溶于水,能與乙醇、戊醇、乙酸乙酯、乙醚、苯和二硫化碳任意混溶。易揮發。 與乙醇、乙醚、苯、二硫化碳等有機溶劑互溶。在堿性介質中不穩定,能水解生成乙酸和異丙醇,也能發生醇解、氨解、酯交換還原等反應。本品易燃,其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑能發生強烈反應。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引著回燃。具有腐蝕性。著火時用二氧化碳、四氯化碳或粉末滅火劑滅火。干燥時對金屬無腐蝕性,但不宜使用銅制容器,因微量的乙酸存在能腐蝕銅。
2.化學性質:與低級乙酸酯類相比,不易水解;但在苛性堿存在下,水解生成乙酸和異戊醇。乙酸異戊酯在氮氣流中于700℃通過玻璃棉時,分解為3-甲基-1-丁烯及少量的丙酮。將氨和乙酸異戊酯的混合物通過熱至490~500℃的氧化鋁時,生成乙腈、異戊醇、乙烯和氫等。乙酸異戊酯在乙醚溶液中與碘化鎂、四氯化鈦生成結晶性的分子化合物。此外,乙酸異戊酯也能發生醇解、氨解、酯交換、還原等一般酯類的共同反應。
性質與穩定性
1.乙酸異戊酯是重要的溶劑,能溶解硝化纖維素、甘油三松香酸酯、乙烯樹脂、香豆酮樹脂、松香、乳香、達馬樹脂、山達樹脂、蓖麻油等。在日本,本品80%用作香料,有較強的果實香味,似梨、香蕉、蘋果等香味。因此廣泛用作各種食用果實香精。在煙用香精、日用化妝香精中也有適量應用。還用于人造絲、染料、人造珍珠、青霉素的提取等方面。
2.用作油脂、橡膠、硝酸纖維素、清漆、鞋油、油墨、防水漆、織物染色處理、藥品萃取精制等的溶劑以及香料制造。
3.用作分析試劑,如作溶劑,萃取劑,色譜分析標準物質。還用作食品添加劑。還用于印染、照相業。
合成方法
1.(1)由乙酸和異戊醇經酯化反應而得。在乙酸和戊醇混合液中,加入硫酸進行酯化反應,然后用碳酸鈉(或苛性鈉)中和,用氯化鈣脫水而制得粗酯,再經蒸餾精制而得成品。
(2)流化催化精餾制備
①在再沸器中加入醇酸混合液,硫酸與異戊醇的配比為3:1(摩爾比),加入109自制的改性離子交換樹脂細粉,在分相器中加入一定量的水。
②加熱再沸器中溶液至沸騰。當塔頂有冷凝液時,保持全回流操作。當塔頂溫度穩定后,調節回流比裝置,使反應生成的水和酯全部從塔頂取出,進入分相器中分相,酯層作為粗酯產品取出,水相一部分從塔頂回流至塔中,并使塔頂溫度保持不變。當不能用回流比調節裝置保持原塔頂溫度,且塔釜醋酸含量大于97%時,又改為全回流。
③通過調壓器逐步增加塔釜的供熱量,直至塔中產生液泛,然后調小電流,保持塔釜的供熱量,并在整個生產過程中保持不變。
④待過程穩定后,以塔頂酯相中醋酸異戊酯含量和塔釜醋酸含量為控制指標,其中釜底液循環。
(3)將冰醋酸加入燒瓶中,然后加入硫酸和異戊醇,攪拌下加熱回流,當分餾柱頂端溫度達到132℃時即反應完全。然后進行粗蒸餾,收集分餾柱頂136-143℃的餾分即為粗酯。粗酯用飽和食鹽水洗兩次,用氫氧化鈉、碳酸鈉混合堿液中和酸,再用氯化鈣干燥后,加入精餾裝置進行精餾,收集138-143℃的餾分即為成品。

精制方法:除含有水、乙酸、異戊醇等雜質外,由于原料來源不同尚可含有丙醇、丁醇、己醇、庚醇及其乙酸酯等。精制時用碳酸氫鈉或碳酸鈉飽和溶液洗滌,再用氯化鈉飽和水溶液洗滌,無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥后精餾。
(4)將硫酸及異戊醇加到冰醋酸中,加熱回流,當分餾柱頂端溫度達132℃時,即為反應完全。反應式如下:

蒸餾,收集136~143℃餾分為粗品,用飽和食鹽水洗滌二次,用氫氧化鈉、碳酸鈉混合液洗去酸性,再用氯化鈣溶液洗滌,用無水氯化鈣干燥,最后進行分餾,收集138~143℃餾分即為成品。
2.制法:
于裝有分水器的圓底燒瓶中,加入異物醇(2)44g(0.5mol),冰醋酸30g(0.5mol),一粒沸石。慢慢加熱回流。隨著反應的進行,分水器中的水層也逐漸增多。當下層水接近分水器的支管時,放出水層至量筒中。待約收集9mL時,停止反應。將反應液冷卻,加入50mL水。分出有機層,用5%的碳酸氫鈉水溶液反復洗滌,直至弱堿性。最后用飽和鹽水洗滌。無水硫酸鈉干燥。蒸餾,收集134~142℃的餾分,得乙酸異戊酯(1)51g,收率78%。
貯存方法
存放于陰涼、通風處,遠離火源。可用鐵、軟鋼或鋁制容器貯存。
毒理學數據
1、急性毒性:大鼠經口LD50:16600mg/kg;兔子吸入LCLO:35gm/m3;兔子經口LD50:7422mg/kg;豚鼠經皮下LDL0:5gm/kg。
2、蒸氣對眼及上呼吸道黏膜有刺激性。有麻醉作用。接觸后出現咳嗽、胸悶、疲乏、限燒灼感。高濃度時,則有頭暈、發燒感受。脈速、心悸、頭痛、耳鳴、震顫、惡心、食欲喪失。可引起皮膚干燥、皮炎、濕疹。工作場所最高容許濃度5054mg/m3。豚鼠吸入53200mg/m3.5小時致死。
生態學數據
該物質對環境可能有危害,對水體應給予特別注意。
分子結構數據
1、 摩爾折射率:36.21
2、 摩爾體積(m3/mol):147.9
3、 等張比容(90.2K):332.7
4、 表面張力(dyne/cm):325.5
5、 極化率(10-24cm3):14.35
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值(XlogP):2
2、 氫鍵供體數量:0
3、 氫鍵受體數量:2
4、 可旋轉化學鍵數量:4
5、 互變異構體數量:
6、 拓撲分子極性表面積(TPSA):26.3
7、 重原子數量:9
8、 表面電荷:0
9、 復雜度:86.9
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:1
安全信息
危險運輸編碼: UN 1104 3/PG 3
危險品標志: 刺激
安全標識:S23 S25 S2 S36/S37/S39 S26 S16
危險標識:R10 R66 R36/37/38