甲酯，蚁酸甲酯，C2H4O2，HCOOCH3
2015-11-24 12:03:33 点击：
甲酸甲酯，别名蚁酸甲酯，是无色有香味的易挥发液体。与乙醇混溶，溶于甲醇、乙醚。容易水解，潮湿空气中的水分也会使其发生水解。对呼吸道、眼、鼻有较强的刺激作用，可引起胸部压迫感、呼吸困难。
碳一化学极重要的中间体，具有广泛的用途，可直接用作处理菸草、干水果、谷物等的烟薰剂和杀菌剂；也常用作硝化纤维素、醋酸纤维素的溶剂；在医药上，常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。
结构
同分异构体：
乙酸，又名冰醋酸、冰乙酸、醋酸
分子式：
C2H4O2
分子结构式：
甲酸甲酯的结构简式；HCOOCH3；
甲酸甲酯的结构式：
物理性质
主要成分： 纯品
外观与性状： 无色液体，有芳香气味
熔点(℃)： -99.8
沸点(℃)： 32.0
相对密度(水=1)： 0.98
相对蒸气密度(空气=1)： 2.07
饱和蒸气压(kPa)： 53.32(16℃)
结构
结构 (2张)
燃烧热(kJ/mol)： 978.7
临界温度(℃)： 214
临界压力(MPa)： 6.00
闪点(℃)： -32
引燃温度(℃)： 449
爆炸上限（V/V%）： 32.0
爆炸下限（V/V%）： 4.5
溶解性： 溶于乙醇、乙醚、甲醇。[1]
化学性质
醛的通性
可被氧化，也可被还原；
甲酸甲酯含有醛基，能够被催化氧化为CH3OCOOH
银氨溶液反应
HCOOCH3+2Ag(NH3)2OH→加热 CH3OCOONH4 +3NH3 +2Ag + H2O
菲林试剂反应
甲酸甲酯因为是甲酸和甲醇的酯，甲酸部分还有醛基，所以会和氢氧化铜（新制）产生菲林试剂反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀
HCOOCH3+2Cu(OH)2=HOCOOCH3+Cu2O+2H2O
还原性
甲酸中的羧基是相当的稳定，不会被还原，但是甲酸还有“HCO－”部分是“醛基”，可以加氢变成HOCH2－，而变成HOCH2OCH3。醛基是可以在Ni催化的情况下被还原为羟基的。
反应方程式为：
HCOOH+2H2——Ni催化→ CH3OH+H2O
反应原理是甲酸中的醛基先变成羟基，由于一个碳原子上不能同时存在两个羟基，所以这两个羟基脱水，又变成一个醛基。此醛基再次被还原，最终变成甲醇。
酯的通性：
水解反应
在碱性条件下反应，或在加热条件下由无机强酸催化反应
HCOOCH3+NaOH=HCOONa+CH3OH
燃烧（分解）
极易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)生成一氧化碳、二氧化碳。
HCOOCH3+2O2=点燃=2CO2+2H2O
产品用途
用作醋酸纤维素和硝酸纤维素的溶剂、DMF的原料。
农药的溶剂。
在酚醛树脂中用作固化剂。
用于水果、各类烟草的熏蒸剂。
作医药中间体和熏蒸杀菌剂。
常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。
制备方法
实验室制法
甲醇中的羟基（-OH）与甲酸中羧基（-COOH）上的氢原子(-H)发生酯化反应就得到甲酸甲酯（HCOOCH3）了。（应有干燥剂如氯化钙存在，且制得后应用无水碳酸钠干燥）
反应方程式：
HCOOH + CH3OH <—> HCOOCH3 + H2O
工业制法1甲醇脱氢法
甲醇经预热、汽化、过热后在专用催化剂上进行脱氢反应，反应产物冷却冷凝后用低温甲醇吸收甲酸甲酯后气液分离，液相产品经精馏后得到产品。为反应甲醇在系统循环，气相产物氢气（含85%）引出界外另作它用。该工艺由于选择高性能的脱氢催化剂，甲醇单程转化率≥30%，甲酸甲酯选择性≥85%，工业装置催化剂寿命可达2.5年以上。
产品指标：
外观：无色纯净液体
纯度：≥ 99.5%
水份：≤ 0.05%
色度：≤ 10
制得1吨甲酸甲酯主要消耗定额：甲醇1.3吨、冷却水4吨、电200 KWh、燃煤220 kg。
副产氢气（含量85%）800 Nm3、蒸汽3.5吨。
三废处理：
副产氢气可直接用作燃料或经变压吸附提纯后用作加氢原料。
工业制法2二氧化碳法
在三氟化硼的甲醇溶液中，以铱络合物作催化剂，通入二氧化碳和氢气，在100℃，5.88MPa下反应生成甲酸甲酯。
工业制法3直接酯化法
甲酸与甲醇在氯化钙存在下进行酯化，再用无水碳酸钠进行干燥，经过滤得甲酸甲酯成品。
由甲酸与甲醇进行酯化而得。
将无水氯化钙和甲酸混合，搅拌冷却。
慢慢加入甲醇。
回流2.5h，蒸馏即得成品。
反应时也可以不加氯化钙将甲酸与甲醇加热回流，蒸馏收集相对密为0.947的馏出液，得甲酸甲酯，收率为90%。
原料消耗定额：甲酸845kg/t、甲醇600kg/t。
其他制法
甲醇羰基化法。
甲醇氧化脱氢法。
合成气一步合成法。
安全防护
安全术语
S：S2,S9,S16,S24,S26, S33
警示术语
R：R12,R20/22,R36/37
健康危害
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：本品有麻醉和刺激作用。人接触一定浓度的本品，发生明显的刺激作用；反复接触可致痉挛甚至死亡。
毒理性
急性毒性：LD501622mg/kg(兔经口)
亚急性和慢性毒性：
猫吸入2300mg/m3，25小时，1小时30分钟后运动失调，侧卧2～3小时内死亡(肺水肿)；
豚鼠吸入25g/m3×3～4小时，致死；
碳一化学极重要的中间体，具有广泛的用途，可直接用作处理菸草、干水果、谷物等的烟薰剂和杀菌剂；也常用作硝化纤维素、醋酸纤维素的溶剂；在医药上，常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。
结构
同分异构体：
乙酸，又名冰醋酸、冰乙酸、醋酸
分子式：
C2H4O2
分子结构式：
甲酸甲酯的结构简式；HCOOCH3；
甲酸甲酯的结构式：
物理性质
主要成分： 纯品
外观与性状： 无色液体，有芳香气味
熔点(℃)： -99.8
沸点(℃)： 32.0
相对密度(水=1)： 0.98
相对蒸气密度(空气=1)： 2.07
饱和蒸气压(kPa)： 53.32(16℃)
结构
结构 (2张)
燃烧热(kJ/mol)： 978.7
临界温度(℃)： 214
临界压力(MPa)： 6.00
闪点(℃)： -32
引燃温度(℃)： 449
爆炸上限（V/V%）： 32.0
爆炸下限（V/V%）： 4.5
溶解性： 溶于乙醇、乙醚、甲醇。[1]
化学性质
醛的通性
可被氧化，也可被还原；
甲酸甲酯含有醛基，能够被催化氧化为CH3OCOOH
银氨溶液反应
HCOOCH3+2Ag(NH3)2OH→加热 CH3OCOONH4 +3NH3 +2Ag + H2O
菲林试剂反应
甲酸甲酯因为是甲酸和甲醇的酯，甲酸部分还有醛基，所以会和氢氧化铜（新制）产生菲林试剂反应，生成砖红色氧化亚铜沉淀
HCOOCH3+2Cu(OH)2=HOCOOCH3+Cu2O+2H2O
还原性
甲酸中的羧基是相当的稳定，不会被还原，但是甲酸还有“HCO－”部分是“醛基”，可以加氢变成HOCH2－，而变成HOCH2OCH3。醛基是可以在Ni催化的情况下被还原为羟基的。
反应方程式为：
HCOOH+2H2——Ni催化→ CH3OH+H2O
反应原理是甲酸中的醛基先变成羟基，由于一个碳原子上不能同时存在两个羟基，所以这两个羟基脱水，又变成一个醛基。此醛基再次被还原，最终变成甲醇。
酯的通性：
水解反应
在碱性条件下反应，或在加热条件下由无机强酸催化反应
HCOOCH3+NaOH=HCOONa+CH3OH
燃烧（分解）
极易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)生成一氧化碳、二氧化碳。
HCOOCH3+2O2=点燃=2CO2+2H2O
产品用途
用作醋酸纤维素和硝酸纤维素的溶剂、DMF的原料。
农药的溶剂。
在酚醛树脂中用作固化剂。
用于水果、各类烟草的熏蒸剂。
作医药中间体和熏蒸杀菌剂。
常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、镇咳剂美沙芬等药物的合成原料。
制备方法
实验室制法
甲醇中的羟基（-OH）与甲酸中羧基（-COOH）上的氢原子(-H)发生酯化反应就得到甲酸甲酯（HCOOCH3）了。（应有干燥剂如氯化钙存在，且制得后应用无水碳酸钠干燥）
反应方程式：
HCOOH + CH3OH <—> HCOOCH3 + H2O
工业制法1甲醇脱氢法
甲醇经预热、汽化、过热后在专用催化剂上进行脱氢反应，反应产物冷却冷凝后用低温甲醇吸收甲酸甲酯后气液分离，液相产品经精馏后得到产品。为反应甲醇在系统循环，气相产物氢气（含85%）引出界外另作它用。该工艺由于选择高性能的脱氢催化剂，甲醇单程转化率≥30%，甲酸甲酯选择性≥85%，工业装置催化剂寿命可达2.5年以上。
产品指标：
外观：无色纯净液体
纯度：≥ 99.5%
水份：≤ 0.05%
色度：≤ 10
制得1吨甲酸甲酯主要消耗定额：甲醇1.3吨、冷却水4吨、电200 KWh、燃煤220 kg。
副产氢气（含量85%）800 Nm3、蒸汽3.5吨。
三废处理：
副产氢气可直接用作燃料或经变压吸附提纯后用作加氢原料。
工业制法2二氧化碳法
在三氟化硼的甲醇溶液中，以铱络合物作催化剂，通入二氧化碳和氢气，在100℃，5.88MPa下反应生成甲酸甲酯。
工业制法3直接酯化法
甲酸与甲醇在氯化钙存在下进行酯化，再用无水碳酸钠进行干燥，经过滤得甲酸甲酯成品。
由甲酸与甲醇进行酯化而得。
将无水氯化钙和甲酸混合，搅拌冷却。
慢慢加入甲醇。
回流2.5h，蒸馏即得成品。
反应时也可以不加氯化钙将甲酸与甲醇加热回流，蒸馏收集相对密为0.947的馏出液，得甲酸甲酯，收率为90%。
原料消耗定额：甲酸845kg/t、甲醇600kg/t。
其他制法
甲醇羰基化法。
甲醇氧化脱氢法。
合成气一步合成法。
安全防护
安全术语
S：S2,S9,S16,S24,S26, S33
警示术语
R：R12,R20/22,R36/37
健康危害
侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
健康危害：本品有麻醉和刺激作用。人接触一定浓度的本品，发生明显的刺激作用；反复接触可致痉挛甚至死亡。
毒理性
急性毒性：LD501622mg/kg(兔经口)
亚急性和慢性毒性：
猫吸入2300mg/m3，25小时，1小时30分钟后运动失调，侧卧2～3小时内死亡(肺水肿)；
豚鼠吸入25g/m3×3～4小时，致死；
人经口500mg/kg，最小致死剂量。
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