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丙酸

  • 物竞编号:01PA
  • 中文名称:丙酸
  • 英文名称:Propionic acid
  • 别名名称:初油酸 甲基乙酸 乙基甲酸
  • 更多别名:Methyl acetic acid Ethylformic acid Propanoic acid Ethanecarboxylic acid
  • 分 子 式:C3H6O2
  • 分 子 量:74

编号系统

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CAS号:79-09-4

MDL号:MFCD00002756

EINECS号:201-176-3

RTECS号:UE5950000

BRN号:506071

PubChem号:24845375

物性数据

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1.       性状:无色液体,有与乙酸相似的刺激气味。

2.       沸点(ºC,101.3kPa):141

3.       熔点(ºC):-20.7

4.       相对密度(g/mL, 20/4ºC):0.9934

5.       相对密度(g/mL,25/47ºC):0.9880

6.       相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):2.56

7.       折射率(n20ºC):1.3848

8.       折射率(n25ºC):1.3843

9.       黏度(mPa·s,15ºC):1.175

10.    黏度(mPa·s,30ºC):0.958

11.    闪点(ºC):51

12.    蒸发热(KJ/mol,25ºC):54.93

13.    蒸发热(KJ/mol,b.p.):32.31

14.    熔化热(KJ/mol):7.54

15.    生成热(KJ/mol,25ºC,液体):-511.29

16.    燃烧热(KJ/mol,25ºC,液体):-1526.9

17.    比热容(KJ/(kg·K),20ºC,定压):2.08

18.    临界温度(ºC):339.5

19.    临界压力(MPa):4.67

20.    热导率(W/(m·K),20ºC):28.8854

21.    热导率(W/(m·K),60ºC):23.4337

22.    热导率(W/(m·K),100ºC):19.0204

23.    体膨胀系数(K-1,20ºC):1.10×10-3

24.    体膨胀系数(K-1,55ºC):1.14×10-3

25.    体膨胀系数(K-1,100ºC):1.62×10-3

26.    爆炸下限(%,V/V):2.1

27.    爆炸上限(%,V/V):12

28.    溶解性:能与水、乙醇、乙醚、氯仿等混溶。在盐的水溶液中部分溶解。
29    .燃点(ºC):485

30.   临界密度(g·cm-3):0.318

31.   临界体积(cm3·mol-1):233

32.   临界压缩因子:0.219

33.   偏心因子:0.2536

34.   溶度参数(J·cm-3)0.5:19.459

35.   van der Waals面积(cm2·mol-1):6.530×109

36.   van der Waals体积(cm3·mol-1):43.420

37.   气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-1584.5

38.   气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-453.5

39.   液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-1527.3

40.   液相标准声称热(焓)( kJ·mol-1):-510.7
41.   液相标准热熔(J·mol-1·K-1):158.4

毒理学数据

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1、毒性分级       中毒
2、急性毒性        大鼠经口LD50:4290mg/kg;小鼠经口LC50:1370mg/kg。
3、刺激数据       皮肤- 兔子 495 毫克 重度; 眼- 兔子 990 微克 重度。
4、属低毒类。毒性比甲酸小,对眼睛、皮肤、黏膜有刺激作用。与乙酸一样有杀菌性,能抑制细菌的生长,在5%~7%溶液中,细菌15分钟就完全被杀死。与皮肤接触时立即用水冲洗。着火时用泡沫灭火剂、粉末灭火剂或二氧化碳灭火。嗅觉阈浓度0.053mg/m3。
5.空气中最高允许浓度:150mg/m3.

分子结构数据

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1、   摩尔折射率:17.51

2、   摩尔体积(m3/mol):72.6

3、   等张比容(90.2K):173.3

4、   表面张力(dyne/cm):32.3

5、   极化率(10-24cm3):6.94

 

计算化学数据

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1、   疏水参数计算参考值(XlogP):0.3

2、   氢键供体数量:1

3、   氢键受体数量:2

4、   可旋转化学键数量:1

5、   拓扑分子极性表面积(TPSA):37.3

6、   重原子数量:5

7、   表面电荷:0

8、   复杂度:40.2

9、   同位素原子数量:0

10、      确定原子立构中心数量:0

11、      不确定原子立构中心数量:0

12、      确定化学键立构中心数量:0

13、      不确定化学键立构中心数量:0

14、      共价键单元数量:1

性质与稳定性

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1.化学性质:具有一般羧酸的化学性质,能形成酰氯、酸酐、酯、酰胺、腈等化合物。α-氢原子在三氯化磷催化下容易被卤素取代,生成α-卤代丙酸。

2.丙酸是可燃液体,低毒,对黏膜有刺激作用,有杀菌作用。当皮肤上沾染丙酸时要用大量清水冲洗。小鼠经口LD50为3.5~4.3g/kg,空气中最大容许浓度为150mg/m3。 

3. 存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶、烟气中。

4. 天然存在于苹果、面包、干酪中。

 

贮存方法

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1.玻璃瓶密封包装。阴凉、干燥处存放。

2.99.5%以上的丙酸需用合金或铝贮罐包装。稀丙酸不能使用铝贮罐,可用合金钢或塑料衬里的普通钢贮罐包装。

合成方法

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微生物如Propionibacterium acidipropionici、Pshermanii可以利用多种可发酵糖来生产丙酸。工业上可先将多种生物质用酸或酶水解成葡萄糖或木糖等单糖,然后引入反应器进行发酵。发酵完成后加入石灰乳,沉淀,过滤后加入硫酸钠进行复分解反应,再经过滤和浓缩,加入硫酸转化后再进行分馏而得。发酵反应器可以采用固定化原生质体塔式反应器,细胞通过如下形式固定:用浸入法使预先灭菌的填充环表面覆盖一层经过灭菌的含20%明胶和1.5%虫胶的溶液,干后用2.5%的戊二醛水溶液喷淋,使填充环表面的高分子发生交联,以增加强度。再用无菌水冲洗,然后以乙二醇灭菌,排放乙二醇后用灭菌氮气吹干净。此后向充满此填充环的反应器中加入丙酸菌培养液,使其在填充环表面形成一层固定细胞膜,然后即可连续加料进行发酵。

精制方法:用无水硫酸钠干燥后蒸馏,收集139~141℃馏分。馏出物加少量固体高锰酸钾再蒸馏。也可以将其转变为乙酯后分馏。再将丙酸乙酯水解的方法精制。

1.低碳烃直接氧化法 以低碳烃为原料氧化生产乙酸时能联产甲酸和丙酸,分离后即可得到丙酸。请参见乙酸。
2.雷珀(Reppe)法 乙烯在羰基镍催化作用下与一氧化碳和水反应一步合成丙酸。反应条件是250~320℃和10~30MPa。

3.丙醛氧化法 丙醛在丙酸锰催化剂存在下,与空气或氧气反应生成丙酸。
 

4.丙腈水解法 由丙腈在浓硫酸催化作用下水解制得,其反应式如下:

5.丙烯酸法 由丙烯酸加氢还原制得,其反应式如下:

6.乙醇羰基化法 乙醇与一氧化碳在催化剂存在下反应制得,其反应式如下:

7. 烟草:OR,26,44, 48;BU,56;FC,9, 19, 40;Bu,OR,40;合成:由正丙醇氧化或由丙醛氧化二得。也可由费托法从天然气制合成汽油产品中分出或用细菌发酵木浆废液制备。

用途

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1.主要用作食品防腐剂和防霉剂。还可用作啤酒等中黏性物质抑制剂。用作硝酸纤维素溶剂和增塑剂。也用于镀镍溶液的配制,食品香料的配制以及医药、农药、防霉剂等的制造。

2.有机合成原料,用于合成丙烯盐、丙酸酯、乙烯基丙酸酯、丙烯酯纤维素等。丙酸是安全的食品防腐剂,可抑制细菌生长。也是谷物、饲料贮藏中有效的有机酸类防腐剂,对各类霉菌、需氧芽孢杆菌或革兰阴性杆菌有较强抑菌作用。将丙酸做成气溶胶的形式使用,可防止面包等食品发霉。也用作硝酸纤维素的溶剂及增塑剂,还可用作测定芳香族二胺类试剂、酸化剂等。

3.化妆品作养发剂、去头屑止痒剂。

4.丙酸用作化学镀和电镀的添加物质。

5. 用于烘烤食品、干酪、仿制的乳制品。

安全信息

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危险运输编码:UN 3463 8/PG 2

危险品标志: 腐蚀

安全标识:S23 S26 S36 S45

危险标识:R34 R36/37/38 R23

表征图谱

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  1. 丙酸红外图谱(IR1)
    丙酸红外图谱(IR1)
  2. 丙酸红外图谱(IR2)
    丙酸红外图谱(IR2)
  3. 丙酸核磁图(13CNMR)
    丙酸核磁图(<sup>13</sup>CNMR)
  4. 丙酸Raman光谱
    丙酸Raman光谱
  5. 丙酸核磁图(1HNMR)
    丙酸核磁图(<sup>1</sup>HNMR)
  6. 丙酸质谱(MS)
    丙酸质谱(MS)