Ацетилхлорид

Ацети́лхлори́д — органічна сполука складу CH₃COCl, хлороангідрид оцтової кислоти (етанової).

Ацетилхлорид
Назва за IUPAC	ацетилхлорид
Систематична назва	етаноїлхлорид
Ідентифікатори
Номер CAS	75-36-5
Номер EINECS	200-865-6
DrugBank	14623
ChEBI	37580
RTECS	AO6390000
SMILES	CC(=O)Cl
InChI	InChI=1S/C2H3ClO/c1-2(3)4/h1H3
Номер Бельштейна	605303
Номер Гмеліна	1611
Властивості
Молярна маса	78,497 г/моль
Зовнішній вигляд	безбарвна рідина
Густина	1,0982 г/см³
Тпл	-112,0 °C
Ткип	51,8 °C
Діелектрична проникність (ε)	16,9 (2 °C) 15,8 (22 °C)
Показник заломлення (nD)	1,3897 (20 °C)
В'язкість	0,368 мПа·с (25 °C) 0,294 мПа·с (50 °C)
Структура
Дипольний момент	2,72±0,14 Д
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfHo 298	-272,9 кДж/моль (рід.) -242,8 кДж/моль (газ)
Ст. ентропія So 298	200,8 Дж/(моль·K) (рід.) 295,1 Дж/(моль·K) (газ)
Теплоємність, co p	117,0 Дж/(моль·K) (рід.) 67,8 Дж/(моль·K) (газ)
Небезпеки
Температура спалаху	4 °C
Температура самозаймання	390 °C
Пов'язані речовини
Інші (ацильні сполуки)	ацетилбромід, ацетилфлуорид
Пов'язані речовини	оцтова кислота
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

За звичайних умов є безбарвною рідиною, що димить на повітрі. Його присутність у повітрі при концентрації понад 0,5 мільйонних часток спричинює сльозотечу, поразнення дихальних шляхів. Вдихання випарів може спричинювати значні отруєння. Оскільки ацетилхлорид є надзвичайно реакційноздатним, він ацилює гідроксильні та аміногрупи ферментів, порушуючи їхнє нормальне функціонування. Також він є легкозаймистою речовиною (спалахує при 4 °C), що вимагає особливої обережності у його використанні та зберіганні.

Важливість ацетилхлориду вперше була описана у 1850 році. Він є ефективним агентом для ацетилювання спиртів та амінів для отримання естерів, амідів. Зокрема, його застосовують у реакції Фріделя—Крафтса при отриманні ацетофенону ацилюванням бензену. Ацетилхлорид є важливим реагентом у синтезі барвників, фармацевтичних препаратів (аспірину, парацетамолу, ацетаніліду), ацильованих полімерів.

Отримання

Ацетилхлорид

Основним промисловим методом синтезу ацетилхлориду є реакція між оцтовим ангідридом та безводним хлороводнем:

$\mathrm {(CH_{3}CO)_{2}O+HCl\longrightarrow CH_{3}COCl+CH_{3}COOH}$

В лабораторних умовах застосовуються реакції оцтової кислоти (або її солей) із сильними хлоруючими агентами на кшталт PCl₃, PCl₅, SOCl₂:

$\mathrm {CH_{3}COOH+PCl_{5}\longrightarrow CH_{3}COCl+POCl_{3}+HCl}$

$\mathrm {CH_{3}COOH+SOCl_{2}\longrightarrow CH_{3}COCl+SO_{2}+HCl}$

У м'яких умовах відбувається синтез за участі трифенілфосфіну в тетрахлорометані:

$\mathrm {CH_{3}COOH+(C_{6}H_{5})_{3}P+CCl_{4}\longrightarrow CH_{3}COCl+(C_{6}H_{5})P{=}O+CHCl_{3}}$

Також пропонувалися методи каталітичного карбонілювання хлорометану на поверхні сполук родію, паладію, іридію. Вихід за подібними реакціями складає близько 56 %. Вони не знайшли широкого застосування.

$\mathrm {CH_{3}Cl+CO\longrightarrow CH_{3}COCl}$

До інших способів належать:

• реакція оцтової кислоти з хлоропохідними етилену у присутності FeCl₂;
• реакція оцтової кислоти з бензилхлоридом (вихід 80 %);
• конверсія 1,1-дихлороетану (вихід 90 %);
• розкладання етилацетату під дією фосгену (не застосовується через високу вартість виробництва).

Хімічні властивості

Ацетилхлорид є сильним електрофільним реагентом і проявляє сильні ацилювальні властивості.

Він легко гідролізується водою, ще легше — лугами:

$\mathrm {CH_{3}COCl+H_{2}O\longrightarrow CH_{3}COOH+HCl}$

$\mathrm {CH_{3}COCl+2NaOH\longrightarrow CH_{3}COONa+NaCl+H_{2}O}$

Взаємодіє з різними нуклеофілами, зокрема, зі спиртами, амінами, солями карбонових кислот:

$\mathrm {CH_{3}COCl+CH_{3}OH\longrightarrow CH_{3}COOCH_{3}+HCl}$

$\mathrm {CH_{3}COCl+NH_{3}\longrightarrow CH_{3}CONH_{3}+HCl}$ (вихід 85—95%)

$\mathrm {CH_{3}COCl+NaSH\longrightarrow CH_{3}COSH+NaCl}$

Ацетилхлорид широко застосовується при ацилюванні аренів за реакцією Фріделя—Крафтса, що веде до отримання кетонів:

Він активно відновлюється металоорганічнимим сполуками. При дії три(трет-бутоксі)алюмогідриду літію він відновлюється до етаналю:

$\mathrm {CH_{3}COCl{\xrightarrow {LiAl[OC(CH_{3})_{3}]_{3}}}\ CH_{3}CHO}$

Відоме також відновлення до альдегіду над платиновим каталізатором (реакція Розенмунда — Зайцева), однак вихід продукту є незадовільним.

З ацетилхлориду отримують й інші галогенпохідні, наприклад, ацетилфторид:

$\mathrm {CH_{3}COCl+KHF_{2}\longrightarrow CH_{3}COF+KCl+HF}$

Див. також

• Хлорангідриди карбонових кислот

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / Lide, D. R., editor. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Wagner Jr., Frank S. Acetyl chloride // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 1. — P. 81—82. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.0103052023010714.a04.pub2. (англ.)
• Lange's Handbook of Chemistry / Dean, John A., editor. — 15th. — New York : McGraw-Hill, 1999. — ISBN 0-07-016384-7. (англ.)
• Cheung, H., Tanke, Robin S., Torrence, G. P. Acetic Acid // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 23. — DOI:10.1002/14356007.a01_045. (англ.)
• Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія : підручник. — Вид. 3-тє, стереотипне. — Львів : Центр Європи, 2006. — С. 399—400. — ISBN 966-7022-19-6.
• Чирва В. Я., Ярмолюк С. М., Толкачова Н. В., Земляков О. Є. Органічна хімія. — Львів : БаК, 2009. — С. 509—512. — ISBN 966-7065-87-4.