乙酸酐

乙酸酐是由乙酸衍生出来的酸酐，分子式为(CH₃CO)₂O，常缩写为Ac₂O。在有机合成中常用它作乙酰化试剂或失水剂。在室温下乙酸酐为无色液体，与空气中的水分反应，从而散发出乙酸的强烈味道。

乙酸酐
Acetic anhydride
IUPAC名 acetic anhydride
别名	醋酸酐，乙酐，醋酐，无水醋酸
识别
CAS号	108-24-7  Y
PubChem	7918
ChemSpider	7630
SMILES	O=C(OC(=O)C)C
InChI	1/C4H6O3/c1-3(5)7-4(2)6/h1-2H3
InChIKey	WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYAH
EINECS	203-564-8
ChEBI	36610
RTECS	AK1925000
性质
化学式	C4H6O3
摩尔质量	102.09 g·mol⁻¹
外观	无色澄清液体
密度	1.08 g/cm3 (液态)
熔点	−73.1 °C
沸点	139.8 °C
溶解性（水）	反应
危险性
欧盟危险性符号 腐蚀性 C
警示术语	R：R10, R20/22, R34
安全术语	S：S1/2, S26, S36/37/39, S45
闪点	54 °C
相关物质
相关酸酐	丙酸酐
相关化学品	乙酸 乙酰氯
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

生产

乙酸酐可由乙酸甲酯的孟山都法羰基化制得，常以铑和锂的碘化物作催化剂：^[1]

${\displaystyle \mathrm {CH} _{3}\mathrm {CO} _{2}\mathrm {CH} _{3}+\mathrm {CO} \rightarrow \left(\mathrm {CH} _{3}\mathrm {CO} \right)_{2}\mathrm {O} }$

该反应中，乙酸甲酯先被转化为碘甲烷和一个乙酸盐。然后碘甲烷的羰基化得到乙酰碘，和乙酸盐或乙酸反应生成产物。由于乙酸酐在水中不稳定，该反应需在无水环境中进行。相比之下，孟山都乙酸合成法虽然也涉及含铑催化剂催化羰基化碘甲烷，但起码有部分反应是在水溶液中的。

1922年，随着由乙酸酐合成的醋酸纤维需求量大大增加，瓦克（Wacker Chemie）发明了一种新的制取乙酸酐的方法，即以乙烯酮和乙酸反应来制取。该反应中的乙烯酮可由乙酸高温失水获得。

乙酸酐价格很便宜，在实验室中通常不需制取，直接购买使用。

用途

Ac₂O主要用来乙酰化纤维素制取醋酸纤维，应用在胶片和其他领域中。

一般醇类和胺类可被乙酰化。^[2] 例如乙酸酐与乙醇的反应为：

(CH₃CO)₂O + CH₃CH₂OH → CH₃CO₂CH₂CH₃ + CH₃CO₂H

通常以碱，如吡啶作为催化剂。具有路易斯酸性的钪盐也可作为催化剂。^[3]

阿司匹林（乙酰水杨酸），是用乙酸酐对水杨酸乙酰化来制取的。乙酸酐与吗啡反应可用于合成海洛因，因此它被美国缉毒局列为第二类易制毒化学品，《中华人民共和国刑法》第350条也将其列为违禁。

${\displaystyle {\rm {(CH_{3}CO)_{2}O+C_{17}H_{19}NO_{3}{=\!=\!=\!=}C_{21}H_{23}NO_{5}+H_{2}O}}}$

水解

乙酸酐在水中的溶解度大约是2.6%（以质量）。^[4]但是和其他酸酐一样，其水溶液不稳定，容易发生水解反应生成乙酸：^[5]

${\displaystyle \left(\mathrm {CH} _{3}\mathrm {CO} \right)_{2}\mathrm {O} +\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} \rightarrow 2\mathrm {CH} _{3}\mathrm {COOH} }$

安全

乙酸酐具有刺激性而且可燃。由于它可与水反应，灭火时常选用二氧化碳或醇泡沫。^[6]乙酸酐蒸汽对人有害。^[7]

参考资料

1. 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), volume 13, pp.73-91. doi:10.1016/0920-5861(92)80188-S
2. Science is Fun…. Chemical of the Week. [2006-03-25]. （原始内容存档于2006-03-03）.
3. Macor, J.; Sampognaro, A. J.; Verhoest, P. R.; Mack, R. A. "(R)-(+)-2-Hydroxy-1,2,2-Triphenylethyl Acetate" Organic Syntheses, Collected Volume 10, p.464 (2004). 存档副本 (PDF). [2008-04-23]. （原始内容 (PDF)存档于2008-09-10）.
4. British Petroleum (PDF). Acetic Anhydride: Frequently Asked Questions (PDF). [2006-05-03]. （原始内容 (PDF)存档于2007-10-11）.
5. Celanese (PDF). Acetic Anhydride: Material Safety Data Sheet (PDF). [2006-05-03]. （原始内容 (PDF)存档于2007-09-27）.
6. Data Sheets. International Occupational Safety and Health Information Centre. [2006-04-13]. （原始内容存档于2006-09-04）.
7. NIOSH. Pocket Guide to Chemical Hazards. [2006-04-13]. （原始内容存档于2006-04-22）.

参见

• 酸酐