Имена | |
---|---|
Предпочтительное название ИЮПАК Этенон [1] | |
Другие имена Кетен Карбометен Кето-этилен | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) |
|
1098282 | |
ХЭБИ | |
ChemSpider | |
Информационная карта ECHA | 100.006.671 |
Номер ЕС |
|
CID PubChem |
|
Номер RTECS |
|
УНИИ | |
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
Характеристики | |
С2Н2О | |
Молярная масса | 42,037 г/моль |
Появление | Бесцветный газ. |
Запах | проникающий |
Плотность | 1,93 г/см 3 |
Температура плавления | −150,5 °C (−238,9 °F; 122,6 К) |
Точка кипения | −56,1 °C (−69,0 °F; 217,1 К) |
разлагается | |
Растворимость | растворим в ацетоне этаноле этиловом эфире ароматических растворителях галогенуглеродах |
Давление пара | >1 атм (20°C) [2] |
Показатель преломления ( nD ) | 1.4355 |
Термохимия | |
Теплоемкость ( С ) | 51,75 Дж/К моль |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | -87,24 кДж/моль |
Опасности | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
точка возгорания | −107 °C (−161 °F; 166 K) |
Пределы взрывоопасности | 5,5-18% |
Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 1300 мг/кг (перорально, крыса) |
LC 50 ( средняя концентрация ) | 17 ppm (мышь, 10 мин) [3] |
LC Lo ( самый низкий опубликованный ) | 23 ppm (мышь, 30 мин) 53 ppm (кролик, 2 ч) 53 ppm (морская свинка, 2 ч) 750 ppm (кошка, 10 мин) 200 ppm (обезьяна, 10 мин) 50 ppm (мышь, 10 мин) 1000 ppm (кролик, 10 мин) [3] |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (допустимый) | TWA 0,5 частей на миллион (0,9 мг/м 3 ) [2] |
ОТВ (рекомендуется) | TWA 0,5 ppm (0,9 мг/м 3 ) ST 1,5 ppm (3 мг/м 3 ) [2] |
IDLH (Непосредственная опасность) | 5 частей на миллион [2] |
Паспорт безопасности (SDS) | Внешний ПБС |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Этенон — это официальное название кетена , органического соединения с формулой C2H2O или H2C =C=O . Это простейший член класса кетенов . Это важный реагент для ацетилирования . [ 4] [ 5]
Этенон является высокореактивным газом (при стандартных условиях ) и имеет резкий раздражающий запах. Он достаточно стабилен только при низких температурах (−80 °C). Поэтому его всегда следует готовить для каждого использования и обрабатывать немедленно, в противном случае происходит димеризация в дикетен или он реагирует с полимерами, с которыми трудно обращаться. Содержание полимера, образующегося во время приготовления, уменьшается, например, путем добавления диоксида серы к газу кетена. [6] Из-за своих кумулятивных двойных связей этенон является высокореактивным и реагирует в реакции присоединения H-кислотных соединений с соответствующими производными уксусной кислоты. Например, он реагирует с водой с образованием уксусной кислоты или с первичными или вторичными аминами с образованием соответствующих ацетамидов .
Этенон получают путем термической дегидратации уксусной кислоты при температуре 700–750 °C в присутствии триэтилфосфата в качестве катализатора: [7] [8]
Его также производили в лабораторных масштабах путем термолиза ацетона при температуре 600–700 °C . [9] [10]
Эта реакция называется синтезом кетена Шмидлина. [11]
В лабораторных условиях его можно получить путем термического разложения кислоты Мельдрума при температурах выше 200 °C. [ необходима ссылка ]
При пропускании через нагретые трубы или электрически нагретые металлические (например, медные ) провода при температуре 500-600 °C в присутствии сероуглерода ацетон разлагается на метан и этенон с выходом 95%. [12] [13] Этенон был открыт в то же время Германом Штаудингером (реакцией бромацетилбромида с металлическим цинком ) [14] [15] О дегидратации уксусной кислоты было сообщено в 1910 году. [16]
Также было описано термическое разложение уксусного ангидрида. [17]
Этенон был обнаружен в космосе, в кометах или в газе как часть межзвездной среды. [18]
Этенон используется для получения уксусного ангидрида из уксусной кислоты . Обычно он используется для ацетилирования химических соединений. [19]
Этенон реагирует с метанал в присутствии катализаторов, таких как кислоты Льюиса (AlCl 3 , ZnCl 2 или BF 3 ), давая β-пропиолактон . [20] Технически наиболее значимым применением этенона является синтез сорбиновой кислоты путем реакции с 2-бутеналем (кротоновым альдегидом) в толуоле при температуре около 50 °C в присутствии цинковых солей длинноцепочечных карбоновых кислот. Это дает полиэфир 3 -гидрокси-4-гексеновой кислоты, который термически [21] или гидролитически деполимеризуется до сорбиновой кислоты.
Этенон очень реактивен, имеет тенденцию реагировать с нуклеофилами с образованием ацетильной группы . Например, он реагирует с водой с образованием уксусной кислоты ; [22] с уксусной кислотой с образованием уксусного ангидрида ; с аммиаком и аминами с образованием этанамидов; [23] и с сухими галогенидами водорода с образованием ацетилгалогенидов. [24]
Образование уксусной кислоты, вероятно, происходит путем первоначального образования 1,1-дигидроксиэтена , который затем таутомеризуется с образованием конечного продукта. [25]
Этенон также будет реагировать сам с собой через [2 + 2] фотоциклоприсоединения с образованием циклических димеров , известных как дикетены . По этой причине его не следует хранить в течение длительного времени. [26]
Воздействие концентрированных уровней вызывает у людей раздражение таких частей тела, как глаза , нос , горло и легкие . Расширенные испытания на токсичность на мышах, крысах, морских свинках и кроликах показали, что десятиминутное воздействие концентраций свежесгенерированного этенона всего лишь 0,2 мг/л (116 ppm ) может привести к высокому проценту смертей у мелких животных. Эти результаты показывают, что этенон токсикологически идентичен фосгену . [27] [19]
Образование кетена при пиролизе ацетата витамина Е , добавки к некоторым продуктам электронных жидкостей , является одним из возможных механизмов зарегистрированного повреждения легких [28], вызванного использованием электронных сигарет. [29] В ряде патентов описывается каталитическое образование кетена из карбоновых кислот и ацетатов с использованием различных металлов или керамики, некоторые из которых, как известно, встречаются в электронных сигаретах у пациентов с повреждением легких, связанным с использованием электронных сигарет или вейпинга (EVALI). [30] [31]
Пределы профессионального воздействия установлены на уровне 0,5 частей на миллион (0,9 мг/м 3 ) в течение восьмичасового средневзвешенного по времени периода. [32] Предел IDLH установлен на уровне 5 частей на миллион, поскольку это самая низкая концентрация, вызывающая клинически значимую физиологическую реакцию у людей. [33]