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在烃中及气态下,新疆伊犁甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致新疆伊犁甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的新疆伊犁甲酸由连续不断的通过氢键结合的新疆伊犁甲酸分子组成。由于新疆伊犁甲酸的结构特殊,它的一个氢原子和羧基直接相连。也可看做是一个羟基甲醛。
化学性质
新疆伊犁甲酸的酸性
新疆伊犁甲酸是脂肪酸中 在羧基上连有氢原子的酸,氢原子斥电子力量远小于烃基,使羧基碳原子的电子密度比其他羧酸低,又因共轭效应、羧基氧原子上的电子更偏向碳,所以新疆伊犁甲酸的酸性,强于同系列中的其他羧酸。新疆伊犁甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质,在通常情况下新疆伊犁甲酸不会生成酰氯或者酸酐。新疆伊犁甲酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数(pKa)=3.75(at 20℃),1%新疆伊犁甲酸溶液pH值为2.2。
工业制法
1、新疆伊犁甲酸钠法:一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200 ℃和2 MPa压力下反应生成新疆伊犁甲酸钠,然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。
2、甲醇羰基合成法(又称新疆伊犁甲酸甲酯法):甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反应,生成新疆伊犁甲酸甲酯,然后再经水解生成新疆伊犁甲酸和甲醇。甲醇可循环送入新疆伊犁甲酸甲酯反应器,新疆伊犁甲酸再经精馏即可得到不同规格的产品。
3、甲酰胺法:一氧化碳和氨在甲醇溶液中反应生成甲酰胺,再在硫酸存在下水解得新疆伊犁甲酸,同时副产硫酸铵。原料消耗定额:甲醇31 kg/t、一氧化碳702 kg/t、氨314 kg/t、硫酸1010 kg/t。
4、以新疆伊犁甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级新疆伊犁甲酸,然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯品。
5、二氧化碳法:在钯络合物催化下,在三乙胺水溶液中,二氧化碳与氢气于140~160 ℃反应而得。
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新疆伊犁甲酸是一种有机物,化学式为HCOOH,分子量46.03,俗名蚁酸,是简单的羧酸。为无色而有刺激性气味的液体。新疆伊犁甲酸属于弱电解质,但其水溶液中弱酸性且腐蚀性强,能刺激皮肤起泡。通常存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中。是有机化工原料,也用作消毒剂和防腐剂。
新疆伊犁甲酸早期由J. -L. 盖-吕萨克用草酸分解制得。1855~1856年,M. 贝特洛用氢氧化钠与一氧化碳直接制得新疆伊犁甲酸钠,T. 戈德-施密特 用水解的方法从新疆伊犁甲酸钠制得新疆伊犁甲酸。此法于1896年在欧洲开始用于工业生产,至今小批量生产仍用此法。,并已有年产新疆伊犁甲酸20千吨的工厂投产。此外,新疆伊犁甲酸也可由轻质油氧化制醋酸的副产物中回收获得。