乙酸酐

乙酸酐是由乙酸衍生出來的酸酐，分子式為(CH₃CO)₂O，常縮寫為Ac₂O。在有機合成中常用它作乙酰化試劑或失水劑。在室溫下乙酸酐為無色液體，與空氣中的水分反應，從而散發出乙酸的強烈味道。

乙酸酐
Acetic anhydride
IUPAC名 acetic anhydride
別名	醋酸酐，乙酐，醋酐，無水醋酸
識別
CAS號	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
性質
化學式	C4H6O3
摩爾質量	102.09 g·mol⁻¹
外觀	無色澄清液體
密度	1.08 g/cm3 (液態)
熔點	−73.1 °C
沸點	139.8 °C
溶解性（水）	反應
危險性
歐盟危險性符號 腐蝕性 C
警示術語	R：R10, R20/22, R34
安全術語	S：S1/2, S26, S36/37/39, S45
閃點	54 °C
相關物質
相關酸酐	丙酸酐
相關化學品	乙酸 乙酰氯
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

生產

乙酸酐可由乙酸甲酯的孟山都法羰基化製得，常以銠和鋰的碘化物作催化劑：^[1]

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

該反應中，乙酸甲酯先被轉化為碘甲烷和一個乙酸鹽。然後碘甲烷的羰基化得到乙酰碘，和乙酸鹽或乙酸反應生成產物。由於乙酸酐在水中不穩定，該反應需在無水環境中進行。相比之下，孟山都乙酸合成法雖然也涉及含銠催化劑催化羰基化碘甲烷，但起碼有部分反應是在水溶液中的。

1922年，隨着由乙酸酐合成的醋酸纖維需求量大大增加，瓦克（Wacker Chemie）發明了一種新的製取乙酸酐的方法，即以乙烯酮和乙酸反應來製取。該反應中的乙烯酮可由乙酸高溫失水獲得。

乙酸酐價格很便宜，在實驗室中通常不需製取，直接購買使用。

用途

Ac₂O主要用來乙酰化纖維素製取醋酸纖維，應用在膠片和其他領域中。

一般醇類和胺類可被乙酰化。^[2] 例如乙酸酐與乙醇的反應為：

(CH₃CO)₂O + CH₃CH₂OH → CH₃CO₂CH₂CH₃ + CH₃CO₂H

通常以鹼，如吡啶作為催化劑。具有路易斯酸性的鈧鹽也可作為催化劑。^[3]

阿司匹林（乙酰水楊酸），是用乙酸酐對水楊酸乙酰化來製取的。乙酸酐與嗎啡反應可用於合成海洛因，因此它被美國緝毒局列為第二類易製毒化學品，《中華人民共和國刑法》第350條也將其列為違禁。

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

水解

乙酸酐在水中的溶解度大約是2.6%（以質量）。^[4]但是和其他酸酐一樣，其水溶液不穩定，容易發生水解反應生成乙酸：^[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。由於它可與水反應，滅火時常選用二氧化碳或醇泡沫。^[6]乙酸酐蒸汽對人有害。^[7]

參考資料

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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容 (PDF)存檔於2008-09-10）.
4. British Petroleum (PDF). Acetic Anhydride: Frequently Asked Questions (PDF). [2006-05-03]. （原始內容 (PDF)存檔於2007-10-11）.
5. Celanese (PDF). Acetic Anhydride: Material Safety Data Sheet (PDF). [2006-05-03]. （原始內容 (PDF)存檔於2007-09-27）.
6. Data Sheets. International Occupational Safety and Health Information Centre. [2006-04-13]. （原始內容存檔於2006-09-04）.
7. NIOSH. Pocket Guide to Chemical Hazards. [2006-04-13]. （原始內容存檔於2006-04-22）.

參見

• 酸酐