Этилацетат

Этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты) CH₃−СОО−CH₂−CH₃ — бесцветная летучая жидкость с резким запахом.

Этилацетат
Общие
Хим. формула	C4H8O2
Рац. формула	CH3-COO-CH2-CH3
Физические свойства
Молярная масса	88,11 г/моль
Плотность	0,902 г/см³
Поверхностное натяжение	25,13 ± 0,01 мН/м[1], 23,39 ± 0,01 мН/м[1], 20,49 ± 0,01 мН/м[1], 17,58 ± 0,01 мН/м[1] и 14,68 ± 0,01 мН/м[1]
Динамическая вязкость	0,578 ± 0,001 мПа·с[2], 0,423 ± 0,001 мПа·с[2], 0,325 ± 0,001 мПа·с[2] и 0,259 ± 0,001 мПа·с[2]
Энергия ионизации	10,01 ± 0,01 эВ[3][4]
Термические свойства
Температура
• плавления	−84 °C
• кипения	77 °C
• вспышки	24 ± 1 ℉[3] и −4 ± 1 °C[5]
Пределы взрываемости	2 ± 1 об.%[3] и 2 ± 0,1 об.%[5]
Давление пара	73 ± 1 мм рт.ст.[3], 10 ± 1 кПа[6], 12,6 ± 0,1 кПа[7] и 100 ± 1 кПа[6]
Оптические свойства
Показатель преломления	1,3720
Структура
Дипольный момент	1,78 ± 0,09 Д[8]
Классификация
Рег. номер CAS	141-78-6
PubChem	8857
Рег. номер EINECS	205-500-4
SMILES	CCOC(C)=O
InChI	InChI=1S/C4H8O2/c1-3-6-4(2)5/h3H2,1-2H3 XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N
Кодекс Алиментариус	E1504
RTECS	AH5425000
ChEBI	27750
ChemSpider	8525
Безопасность
Токсичность	малотоксично
NFPA 704	3 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

Этилацетат образуется при прямом взаимодействии этанола с уксусной кислотой (реакция этерификации):

${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COOH+C_{2}H_{5}OH\rightarrow CH_{3}COOC_{2}H_{5}+H_{2}O}}}$

Лабораторный метод получения этилацетата заключается в ацетилировании этилового спирта хлористым ацетилом или уксусным ангидридом:

${\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COCl+C_{2}H_{5}OH\rightarrow CH_{3}COOC_{2}H_{5}+HCl}}}$

К промышленным способам синтеза этилацетата относятся:

1. Перегонка смеси этилового спирта, уксусной и серной кислот.
2. Обработка этилового спирта кетеном.
3. Дегидратация этилового спирта при повышенных температурах и давлении^[9].
4. Синтез по реакции Тищенко из ацетальдегида при 0-5 °C в присутствии каталитических количеств алкоголята алюминия:

${\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}CHO\rightarrow CH_{3}COOC_{2}H_{5}}}}$

Физические свойства

Бесцветная подвижная жидкость с резким запахом эфира. Молярная масса 88,11 г/моль, температура плавления −83,6 °C, температура кипения 77,1 °C, плотность 0,9001 г/см³, n²⁰₄ 1,3724. Растворяется в воде 12 % (по массе), в этаноле, диэтиловом эфире, бензоле, хлороформе; образует двойные азеотропные смеси с водой (т. кип. 70,4 °C, содержание воды 8,2 % по массе), этанолом (71,8; 30,8), метанолом (62,25; 44,0), изопропанолом (75,3; 21,0), CCl4 (74,7; 57), циклогексаном (72,8; 54,0) и тройную азеотропную смесь Э.: вода: этанол (т. кип. 70,3 °C, содержание соотв. 83,2, 7,8 и 9 % по массе)^[10].

Химические свойства

Этилацетат подвергается омылению до ацетата натрия и этанола.

${\displaystyle {\ce {CH3-COO-CH2-CH3 + NaOH -> CH3COONa + CH3-CH2-OH}}}$

Так же реагирует с аммиаком с образованием ацетамида и этанола.

${\displaystyle {\ce {CH3-COO-CH2-CH3 + NH3 -> CH3-CO-NH2 + CH3-CH2-OH}}}$

Поддерживает горение

${\displaystyle {\ce {CH3-COO-CH2-CH3 + 5O2 -> 4CO2 + 4H2O}}}$^[11]

Применение

Этилацетат широко используется как растворитель, из-за низкой стоимости и малой токсичности, а также приемлемого запаха. В частности, как растворитель полиуретана, нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, жиров, восков, для чистки печатных плат, в смеси со спиртом — растворитель в производстве искусственной кожи. Годовое мировое производство в 1986 году составляло 450—500 тысяч тонн, в 2014 году — около 3,5 млн тонн в год.

Один из самых популярных ядов, применяемых в энтомологических морилках для умерщвления насекомых для коллекционирования или препарирования. Но это соединение разрушает ДНК насекомых, что делает его непригодным если требуется последующее секвенирования ДНК^[12][13]. Тела насекомых после умерщвления в его парах гораздо мягче и податливее для препарировании, чем после умерщвления в парах хлороформа.

Обладая фруктовым запахом, применяется как компонент фруктовых эссенций. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1504 (ароматизатор). Добавляется в состав водок (либо образуется при реакции содержащегося в них этилового спирта с добавляемыми уксусной кислотой или уксуснокислыми солями) для смягчения запаха и вкуса спирта^[14].

Лабораторное применение

Этилацетат часто используется для экстракции, а также для колоночной и тонкослойной хроматографии. Редко в качестве растворителя для проведения реакций из-за склонности к гидролизу и переэтерефикации.

Используется для получения ацетоуксусного эфира:^[15]:

${\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}COOC_{2}H_{5}\rightarrow CH_{3}COCH_{2}COOC_{2}H_{5}+C_{2}H_{5}OH}}}$

Очистка и сушка

Товарный этилацетат обычно содержит воду, спирт и уксусную кислоту. Для удаления этих примесей его промывают равным объёмом 5 % карбоната натрия, сушат хлоридом кальция и перегоняют. При более высоких требованиях к содержанию воды несколько раз (порциями) добавляют фосфорный ангидрид, фильтруют и перегоняют, защищая от влаги. С помощью молекулярного сита 4А содержание воды в этилацетате можно снизить до 0,003 %.

Охрана труда

Предельно-допустимая концентрация этилацетата в воздухе рабочей зоны составляет 50 мг/м³ (среднесменная, за 8 часов) и 200 мг/м³ (максимально разовая)^[16]. Но по данным^[17] порог восприятия запаха в группе людей (среднее значение) может достигать, например, 1120 мг/м³.

ЛД₅₀ для крыс составляет 11,6 г/кг, показывая низкую токсичность. Пары этилацетата раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, при действии на кожу вызывают дерматиты и экземы. ПДК в воздухе рабочей зоны 200 мг/м³. ПДК в атмосферном воздухе населенных мест 0,1 мг/м³^[18].

Температура вспышки — 2 °C, температура самовоспламенения — 400 °C, концентрационные пределы взрыва паров в воздухе 2,1—16,8 % (по объёму).

Безопасность при транспортировке: в соответствии с ДОПОГ (ADR) класс опасности 3, код по реестру ООН 1173.