化合物简介
叔戊酸，结构式(CH3)3CCOOH。
基本信息
中文名称
特戊酸
英文名称
pivalic acid
中文别名
叔戊酸、新戊酸、2,2-二甲基丙酸、三甲基乙酸、2.2-二甲基丙酸
英文别名
tert-Pentanoic acid、Acetic acid,trimethyl、trimethyl-acetic acid、Propanoic acid, 2,2-dimethyl-、Propanoic acid,2,2-dimethyl、2,2-dimethylpropionic acid、Neopentanoic acid、2,2,2-trimethylacetic acid、2,2-dimethylpropanoic acid、Pivalic acid
CAS号
75-98-9
分子式
C5H10O2
分子量
102.132
精确质量
102.068
PSA
37.3
LOGP
1.1171
编号系统
MDL号
MFCD00004194
EINECS号
200-922-5
物化性质
外观与性状
白色结晶低熔点块
密度
0.889g/mLat 25°C(lit.)
沸点
163-164°C(lit.)
熔点
32-35°C(lit.)
闪点
147°F
折射率
1.393
水溶解性
25 g/L (20 ºC)
储存条件
2-8ºC
蒸汽密度
3.6 (vs air)
蒸汽压
9.75 mm Hg ( 60 °C)
安全信息
RTECS号
TO7700000
安全说明
S26-S36/37/39-S45
危险类别码
R21/22; R34
WGK Germany
1
危险品运输编码
UN 3261 8/PG 2
海关编码
2915600000
危险类别
8
包装等级
II
危险品标志
C
信号词
Danger
危险性描述
H302 + H312; H314
危险标志
GHS05, GHS07
危险性防范说明
P280; P305 + P351 + P338; P310
生产方法及用途
生产方法
1.异丁醇和甲酸在浓硫酸作用下反应得叔戊酸。
2.将硫酸加入高压釜,用一氧化碳置换釜中空气,然后充入一氧化碳使压力达5MPa左右。用计量泵加入异丁烯与三氯甲烷的混合液。在5MPa左右,室温下搅拌半小时,泄压后将物料倾出至冰水中,在5-15℃搅拌15min。分取三氯甲烷层,用无水硫酸钠干燥、蒸馏,收集65-70℃(2.67kPa)馏分,得纯度为97%的三甲基乙酸。收率74%。
3.叔丁醇与甲酸(98%)在浓硫酸存在下反应制得。
4.烟草:FC,40。由叔丁基氯化镁和一氧化碳反应制备。
5.可通过三溴甲烷和蒎烷醇酮反应或者叔丁基氯、镁和二氧化碳反应制备。也可通过叔丁基氯、锂和2-乙氧基乙氧基镁反应获得。
6.制法: 于装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的反应瓶中,加入水700mL,氢氧化钠80g(2mol),溶解后冰盐浴冷却至0℃。搅拌下慢慢滴加溴120g(0.75mol),保持反应℃于10℃以下,约20min加完。冷至0℃,慢慢加入片呐酮
(2)25g(0.25mol),控制反应液不超过10℃。加完后慢慢升至室温,搅拌反应3h。水蒸气蒸馏以除去生成的溴仿。蒸馏完后冷却,慢慢加入硫酸至酸性。再进行水蒸气蒸馏,当上层油状甲基丙酸
(1)16g,冷后固化,mp34～35℃。收率55%。
2.将硫酸加入高压釜,用一氧化碳置换釜中空气,然后充入一氧化碳使压力达5MPa左右。用计量泵加入异丁烯与三氯甲烷的混合液。在5MPa左右,室温下搅拌半小时,泄压后将物料倾出至冰水中,在5-15℃搅拌15min。分取三氯甲烷层,用无水硫酸钠干燥、蒸馏,收集65-70℃(2.67kPa)馏分,得纯度为97%的三甲基乙酸。收率74%。
3.叔丁醇与甲酸(98%)在浓硫酸存在下反应制得。
4.烟草:FC,40。由叔丁基氯化镁和一氧化碳反应制备。
5.可通过三溴甲烷和蒎烷醇酮反应或者叔丁基氯、镁和二氧化碳反应制备。也可通过叔丁基氯、锂和2-乙氧基乙氧基镁反应获得。
6.制法: 于装有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗的反应瓶中,加入水700mL,氢氧化钠80g(2mol),溶解后冰盐浴冷却至0℃。搅拌下慢慢滴加溴120g(0.75mol),保持反应℃于10℃以下,约20min加完。冷至0℃,慢慢加入片呐酮
(2)25g(0.25mol),控制反应液不超过10℃。加完后慢慢升至室温,搅拌反应3h。水蒸气蒸馏以除去生成的溴仿。蒸馏完后冷却,慢慢加入硫酸至酸性。再进行水蒸气蒸馏,当上层油状甲基丙酸
(1)16g,冷后固化,mp34～35℃。收率55%。
用途
1.用于生产烯烃聚合引发剂TBPP的原料,也用于生产聚氯乙烯的稳定剂和香料的原料等。用于制造医药、黏合剂、引发剂、香料以及聚氯乙烯的稳定剂。
2.酸催化不对称还原 在研究Raney镍在不对称加氢反应中的应用时,发现以新戊酸为催化剂可得到较高光学纯度的产物。2-辛酮在酒石酸-溴化钠修饰的Raney镍作用下还原为2-辛醇的反应,如用THF/羧酸混合物作为反应介质可以提高光学纯度,而用新戊酸能达到最大值。在新戊酸存在下用修饰的Raney镍催化氢化还原各种甲基酮时,能够得到光学纯度很高的相应(S)-RCH(OH)Me化合物。 酸催化重排 以丙酸作为催化剂,邻甲氧基苯酚和正丙烯酸三乙酯在苯中回流,反应得到克莱森重排关环产物的产率只有50%,这是因为催化剂会被酯化。而用位阻更大的新戊酸为催化剂,则得到很高的产率 (
式1) 。 烯醇的区域选择质子化 在丙二烯基烯醇的区域选择质子化的研究中,新戊酸表现出很强的选择性,–8
0 oC时其中间体烯醇被新戊酸淬灭能专一性的在C-2位上质子化 (
式2) 。 通过氧化脱羧得到叔丁基 过二硫酸银催化羧酸的脱羧反应可以产生烷基自由基,可以用于芳香碱的烷基化。在这个过程中新戊酸可作为叔丁基的供体,2-叔丁基喹啉就是通过这个方法区域选择性地合成的 (
式3) 。 2-叔丁基嘧啶的制备 2-叔丁基嘧啶是杀虫剂2-叔丁基嘧啶基硫代磷酸酯的前体,可由丁基二胺和新戊酸反应合成2-三级丁基嘧啶 。 在烯酮或烯醇的γ-位引入其它亲核基团 例如用TBSN
3、t-BuCO2H和Et3N与烯酮作用,可以在γ位引入叠氮基团 (式4,
式5) 。
2.酸催化不对称还原 在研究Raney镍在不对称加氢反应中的应用时,发现以新戊酸为催化剂可得到较高光学纯度的产物。2-辛酮在酒石酸-溴化钠修饰的Raney镍作用下还原为2-辛醇的反应,如用THF/羧酸混合物作为反应介质可以提高光学纯度,而用新戊酸能达到最大值。在新戊酸存在下用修饰的Raney镍催化氢化还原各种甲基酮时,能够得到光学纯度很高的相应(S)-RCH(OH)Me化合物。 酸催化重排 以丙酸作为催化剂,邻甲氧基苯酚和正丙烯酸三乙酯在苯中回流,反应得到克莱森重排关环产物的产率只有50%,这是因为催化剂会被酯化。而用位阻更大的新戊酸为催化剂,则得到很高的产率 (
式1) 。 烯醇的区域选择质子化 在丙二烯基烯醇的区域选择质子化的研究中,新戊酸表现出很强的选择性,–8
0 oC时其中间体烯醇被新戊酸淬灭能专一性的在C-2位上质子化 (
式2) 。 通过氧化脱羧得到叔丁基 过二硫酸银催化羧酸的脱羧反应可以产生烷基自由基,可以用于芳香碱的烷基化。在这个过程中新戊酸可作为叔丁基的供体,2-叔丁基喹啉就是通过这个方法区域选择性地合成的 (
式3) 。 2-叔丁基嘧啶的制备 2-叔丁基嘧啶是杀虫剂2-叔丁基嘧啶基硫代磷酸酯的前体,可由丁基二胺和新戊酸反应合成2-三级丁基嘧啶 。 在烯酮或烯醇的γ-位引入其它亲核基团 例如用TBSN
3、t-BuCO2H和Et3N与烯酮作用,可以在γ位引入叠氮基团 (式4,
式5) 。
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