Чем растворить акриловую кислоту. Свойства и применение акриловой кислоты
Формула акриловой кислоты
- это один из простейших представителей карбоновых непредельных одноосновных кислот. Ее формула следующая: СН 2 =СН-СООН. Это бесцветная жидкость, имеющая резкий и неприятный запах. Растворима в воде, хлороформе, диэтиловом спирте и этаноле, с легкостью полимеризуется с дальнейшим образованием полиакриловой кислоты. У акриловой кислоты есть и другие названия: этенкарбоновая кислота и пропеновая кислота.
Получение акриловой кислоты
Как получают (или синтезируют) акриловую кислоту?
- В настоящее время акриловую кислоту получают посредством парофазного окисления пропилена кислородом (О 2) на молибденовых, кобальтовых или висмутовых катализаторах. Примером может служить следующая реакция: СН 2 =СН-СН 3 (пропилен) + O 2 (кислород) = СН 2 =СН-СООН (кислота акриловая)
- В прошлом использовалась реакция, при которой взаимодействовали оксид углерода II (СО), ацетилен (СН≡СН) и вода (H 2 O). Химическая реакция будет при этом такая: СН≡СН (ацетилен) + СО (оксид углерода II) + Н 2 О (вода) → СН 2 =СН-СООН (акриловая кислота).
- Еще использовали реакцию формальдегида с кетеном: СН 2 =С=О (кетен) + H 2 C=O (формальдегид) → СН 2 =СН-СООН (пропеновая кислота).
- Сейчас фирмой Rohm and Haas создается особая технология синтеза кислоты этенкарбоновой из пропана.
Химические свойства акриловой кислоты
Рассматриваемая нами кислота может образовывать соли, сложные эфиры, ангидриды, амиды, хлорангидриды и другие соединения. Также она может вступать в реакции присоединения, которые характерны для этиленовых углеродов. Присоединение воды, протонных кислот и NH3 происходит не по правилу Марковникова. При этом образуются замещенные производные. Акриловая кислота участвует в синтезе диенов. Также конденсируется с различными солями арилдиазония. При ультрафиолетовом облучении она образует полиакриловую кислоту.
Применение акриловой килоты:
- используется в качестве сырья в производстве широкого ассортимента полимерных продуктов с различными химическими и физическими свойствами (например, пластика и покрытий);
- применяется в производстве дисперсий для акриловых водных лакокрасочных материалов; при этом область применения таких красок будет зависеть от химических свойств сополимера - от окончательной окраски транспортных средств и до покраски потолков;
- акриловая кислота и ее производные используются для создания пропитки для кожи и тканей, эмульсий к лакокрасочным материалам, в качестве сырья для акрилатных каучуков и волокон полиакрилонитрильных, строительных клеев и смесей; сложные эфиры метаакриловой и акриловой кислот (в большинстве случаев используются эфиры метиловые метилметакрилат и метилакрилат) применяются в производстве полимеров;
- часто акриловая кислота используется в создании суперабсорбентов.
Правильное хранение акриловой кислоты:
При хранении данного вещества в целях избегания полимеризации добавляют ингибитор - гидрохинон. Перед использованием кислоту необходимо перегонять с осторожностью, так как возможно развитие взрывоподобной полимеризации.
Безопасность при использовании акриловой кислоты
При работе с акриловой кислотой следует учесть, что данное вещество оказывает раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки. Порог раздражающего действия кислоты составляет 0,04 мг/литр. При попадании на слизистую оболочку глазных яблок, как правило, вызывает сильнейшие ожоги роговицы, может привести к необратимым изменениям (повреждениям, не поддающимся лечению). Вдыхание паров акриловой кислоты может вызвать головную боль, раздражение дыхательных путей, а в чрезмерных дозах - развитие отека легких. В помещениях, где проводится работа с акриловой кислотой, необходим постоянный контроль воздуха. ПДК данной кислоты составляет 5 мг/метр³. Меры безопасности надо соблюдать и при работе с другими производными. Как пример можно привести нитрил акриловой кислоты.
Статьи по теме
С развитием науки и техники возникли некоторые изменения и в процессе окрашивания готовых изделий. Если еще некоторое время назад окрашивание производилось вручную, то сейчас используются различные технологические новинки, которые уменьшают расход краски, при этом делая процесс окрашивания более быстрым и качественным.
Акриловая кислота - это один из простейших представителей карбоновых непредельных одноосновных кислот. Ее формула следующая: СН2=СН-СООН. Это бесцветная жидкость, имеющая резкий и неприятный запах. Растворима в воде, хлороформе, диэтиловом спирте и этаноле, с легкостью полимеризуется с дальнейшим образованием полиакриловой кислоты. У акриловой кислоты есть и другие названия: этенкарбоновая кислота и пропеновая кислота.
Как получают (или синтезируют) акриловую кислоту?
1. В настоящее время акриловую кислоту получают посредством парофазного окисления пропилена кислородом (О2) на молибденовых, кобальтовых или висмутовых катализаторах. Примером может служить следующая реакция:
СН2=СН-СН3 (пропилен) + O2 (кислород) = СН2=СН-СООН (кислота акриловая)
2. В прошлом использовалась реакция, при которой взаимодействовали оксид углерода II (СО), ацетилен (СН≡СН) и вода (H2O). будет при этом такая:
СН≡СН (ацетилен) + СО II) + Н2О (вода) → СН2=СН-СООН (акриловая кислота).
Еще использовали реакцию формальдегида с кетеном:
СН2=С=О (кетен) + H2C=O (формальдегид) → СН2=СН-СООН (пропеновая кислота).
3. Сейчас фирмой Rohm and Haas создается особая технология синтеза кислоты этенкарбоновой из пропана.
Химические свойства акриловой кислоты
Рассматриваемая нами кислота может образовывать соли, ангидриды, амиды, хлорангидриды и другие соединения. Также она может вступать в реакции присоединения, которые характерны для этиленовых углеродов. Присоединение воды, протонных кислот и NH3 происходит не по При этом образуются замещенные производные. Акриловая кислота участвует в синтезе диенов. Также конденсируется с различными солями арилдиазония. При ультрафиолетовом облучении она образует полиакриловую кислоту.
Применение акриловой килоты
Используется в качестве сырья в производстве широкого ассортимента полимерных продуктов с различными химическими и физическими свойствами (например, пластика и покрытий);
Применяется в производстве дисперсий для акриловых водных лакокрасочных материалов; при этом таких красок будет зависеть от химических свойств сополимера - от окончательной окраски транспортных средств и до покраски потолков;
Акриловая кислота и ее производные используются для создания пропитки для кожи и тканей, эмульсий к лакокрасочным материалам, в качестве сырья для акрилатных каучуков и волокон полиакрилонитрильных, строительных клеев и смесей; сложные эфиры метаакриловой и акриловой кислот (в большинстве случаев используются эфиры метиловые метилметакрилат и метилакрилат) применяются в производстве полимеров;
Часто акриловая кислота используется в создании суперабсорбентов.
Правильное хранение акриловой кислоты
При хранении данного вещества в целях избегания полимеризации добавляют ингибитор - гидрохинон. Перед использованием кислоту необходимо перегонять с осторожностью, так как возможно развитие взрывоподобной полимеризации.
Безопасность при использовании
При работе с акриловой кислотой следует учесть, что данное вещество оказывает раздражающее действие на кожные покровы и слизистые оболочки. Порог раздражающего действия кислоты составляет 0,04 мг/литр. При попадании на слизистую оболочку глазных яблок, как правило, вызывает сильнейшие ожоги роговицы, может привести к необратимым изменениям (повреждениям, не поддающимся лечению). Вдыхание паров акриловой кислоты может вызвать головную боль, раздражение дыхательных путей, а в чрезмерных дозах - развитие отека легких. В помещениях, где проводится работа с акриловой кислотой, необходим постоянный контроль воздуха. ПДК данной кислоты составляет 5 мг/метр³. Меры безопасности надо соблюдать и при работе с другими производными. Как пример можно привести нитрил акриловой кислоты.
В составе углеводородного радикала молекулы карбоновой кислоты может присутствовать одна или более двойных связей. По этому признаку их подразделяют на мононенасыщенные и полиненасыщеные.
Номенклатура
В группе непредельных кислот наиболее часто используются эмпирические названия:
СН2=СН-СООН - акриловая (пропеновая) кислота
Изомерия
А) изомерия углеводородного скелета;
Б) положение двойной связи;
В) цис-транс-изомерия.
Получение
Дегидрогалогенирование галогензамещенных кислот:
Дегидратация оксикислот:
Химические свойства
Ненасыщенные кислоты проявляют свойства, обусловленные наличием карбоксильной группы (образование солей, хлорангидридов, ангидридов, амидов, реакция этерификации и т.д.), а также свойства, связанные с наличием двойной связи (реакции окисления, присоединения, полимеризации).
Кислотность. Введение двойной связи в α-положение к карбоксильной группе повышает силу кислоты.
Специфические химические свойства имеются у α, β-ненасыщенных
1. Присоединение галогеноводородов и воды к таким кислотам идет медленнее, чем у алкенов и против правила Марковникова. Это объясняется влиянием СООН-группы, уменьшающей электронную плотность в области двойной связи.
Если в сопряжении с карбоксильной группой находится двойная связь, то в ней происходит перераспределение электронной плотности таким образом, что присоединение несимметричных галогеноводородов (HBr, HCl) и воды идет против правила Марковникова:
2. Полимеризация производных непредельных кислот имеет важное промышленное значение.
3) Окисление:
Важнейшие представители. Наиболее важными представителями мононенасыщенных кислот являются: акриловая, метакриловая, коричная (транс-3-фенилпропеновая). Коричная кислота в свободном виде содержится в коричном масле, а в виде эфиров – в различных бальзамах).
Среди первых ферромонов, известных с 1959 года, транс-9-кетодецен-2-овая кислота (телергон), выделяется пчелиной маткой, препятствует откладыванию яиц рабочими пчелами и образованию новых маток, регулируя, таким образом состав пчелиной семьи.
В состав большинства природных жиров и масел входят три ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая)) Содержание олеиновой кислоты в масле арахиса – 50-80%, а в оливковом – 70-85%.
Линолевая и линоленовая кислоты являются незаменимыми жирными кислотами, и должны поступать в организм человека только с пищей, т.к. человек лишен возможности их синтезировать. Содержатся в различных растительных маслах. Линолевая кислота – главная составная часть высыхающих масел, служащая основой натуральной олифы.
Производные акриловой кислоты – акрилонитрил и метакриловая кислота – сырье для получения ценных полимерных материалов – полиакрилонитрила и полиметилметакрилата.
СН2=СН-СООН- акриловая (пропеновая) кислота
Бесцветная жидкость с острым запахом, смешивается с водой, спиртом и эфиром во всех отношениях. Обладает сильным коррелирующим действием, легко полимеризуется. Используется как добавка к печатным краскам, пастам и некоторым лакам. В промышленности в больших количествах производят полимеры эфиров акриловой кислоты.
СН2=С(СН3)-СООН – метакриловая (2-метилпропеновая) кислота
Бесцветная жидкость с острым запахом, растворима в воде и органических растворителях. Метакриловая кислота и ее производные применяются для получения технически важных полимерных продуктов. Метакриловую кислоту используют также в производстве безосколочного стекла, ионообменных смол, соли полиметакриловой кислоты служат эмульгаторами.
Название Акриловая кислота Синонимы пропеновая кислота; Регистрационный номер CAS 79-10-7 Молекулярная формула C 3 H 4 O 2 Молекулярный вес 72.06 InChI InChI=1S/C3H4O2/c1-2-3(4)5/h2H,1H2,(H,4,5) InChIKey NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N SMILES C=CC(=O)O EINECS 201-177-9 HS Code 29161110
Химические и физические свойства
Плотность 1.051 Точка кипения 139°C Точка плавления 13°C Температура вспышки 48°C Температура хранения 15-25°C Показатель преломления 1.4192-1.4212 Растворимость Смешивается с водой. Стабильность Нестабильный - может содержать п-метоксифенол в качестве ингибитора. Склонен к опасной полимеризации. Горюче. Несовместим с сильными окислителями, сильными основаниями, аминами. Контакт с окислителями может привести к пожару. Чувствительность к свету и воздуху. Гигроскопичен. Внешний вид Бесцветная жидкость.
Риски, безопасность и условия использования
Указания по безопасности S26; S36/37/39; S45; S61 Указания по риску R10; R20/21/22; R35; R50 Класс опасности 8 Символы опасности
Классификация химических реактивов
Чистый («ч.») Акриловая кислота Ч. Содержание основного компонента 98% и выше (без примесей). Цвет полосы на упаковке - зелёный. Чистый для анализа («ч.д.а.», «чда») Акриловая кислота ЧДА. Содержание основного компонента выше или значительно выше 98%. Примеси не превышают допустимого предела для точных аналитических исследований. Цвет полосы на упаковке - синий. Химически чистый («х.ч.», «хч») Акриловая кислота ХЧ. Содержание основного компонента более 99%. Цвет полосы на упаковке - красный. Особо чистый («осч») Акриловая кислота ОСЧ. Cодержание примесей в таком незначительном количестве, что они не влияют на основные свойства. Цвет полосы на упаковке - жёлтый.
акриловая кислота, акриловая кислота формула
(пропеновая кислота, этенкарбоновая кислота) СН2=СН−СООН - простейший представитель одноосновных непредельных карбоновых кислот.
- 1 Физические свойства
- 2 Синтез
- 3 Химические свойства
- 4 Применение
- 5 Безопасность
- 6 Примечания
- 7 См. также
- 8 Литература
Физические свойства
Акриловая кислота представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, растворимую в воде и органических растворителях
Синтез
Для синтеза акриловой кислоты применяют парофазное окисление пропилена кислородом воздуха на висмутовых, кобальтовых или молибденовых катализаторах:
CH2=CH−CH3 + O2 → CH2=CH−COOH
Раньше использовалась реакция взаимодействия ацетилена, оксида углерода (II) и воды:
HC≡CH + CO + H2O → CH2=CH−COOH
или кетена с формальдегидом:
CH2=C=O + HCHO → CH2=CH−COOH
Компанией Rohm and Haas разрабатывается технология синтеза акриловой кислоты из пропана.
Химические свойства
Обладает химическими свойствами карбоновых кислот: взаимодействует с активными металлами, основаниями, с солями более слабых кислот с образованием солей, со спиртами с образованием сложных эфиров.
Акриловая кислота образует соли, хлорангидрид, ангидриды, сложные эфиры, амиды и пр. Она вступает в реакции присоединения, характерные для этиленовых углеводородов. При действии амальгамы натрия в водном растворе и гидрировании в жидкой фазе в присутствии Ni, Pt, Pd в пропионовую кислоту. Присоединение протонных кислот, воды и NH3 происходит против правила Марковникова с образованием замещённых производных. Как диенофил акриловая кислота участвует в диеновом синтезе. Конденсируется с солями арилдиазония (реакция Меервейна):
N-ClC6H4N2Cl + CH2=CH−COOH → n-ClC6H5−CH=CH−COOH + N2
При УФ-облучении или в кислых водных растворах (рН = 1), а также в присутствии инициаторов полимеризации образует полиакриловую кислоту (n).
Применение
Для предотвращения полимеризации при хранении добавляют ингибитор - гидрохинон. Перед использованием перегоняют с особой осторожностью - возможна взрывоподобная полимеризация.
Акриловая кислота и её производные используются при производстве акриловых эмульсий для лакокрасочных материалов, пропитки тканей и кожи, в качестве сырья для полиакрилонитрильных волокон и акрилатных каучуков, строительных смесей и клеев. Значительная часть акриловой кислоты используется также при производстве суперабсорбентов. производстве полимеров широко применяют сложные эфиры акриловой и метакриловой кислот, главным образом метиловые эфиры: метилакрилат и метилметакрилат.
Безопасность
Акриловая кислота сильно раздражает кожные покровы. Раздражает слизистую оболочку глаз (порог раздражающего действия 0,04 мг/л). При попадании в глаза вызывает сильные ожоги роговицы глаза и может вызвать необратимые повреждения. Вдыхание паров может вызвать раздражение дыхательных путей, головную боль, при больших концентрациях или экспозиции - отёк лёгких. Хотя наличие запаха ещё не означает какой-либо угрозы здоровью, необходим мониторинг воздуха. Предельно допустимая концентрация составляет 5 мг/м³.
Примечания
- Kirk-Othmer encyclopedia, 3 ed., v. I, N.Y.-, 1978, p. 330-54. А. В. Девекки.
- Рабинович В. А., Хавин З. Я. «Краткий химический справочник» Л.: Химия, 1977 стр. 121
См. также
- Акрилаты
- Акролеин
- Акрилонитрил
- Метакриловая кислота
Литература
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - Т. 1 (Абл-Дар). - 623 с.
акриловая кислота, акриловая кислота формула