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醋酸銅,暗綠色單斜結晶, 熔點115℃,240℃時脫去結晶水,溶于水和乙醇,微溶于乙醚和甘油。用作分析試劑,色譜分析試劑。還用作有機合成催化劑、陶瓷著色及農藥等。醋酸銅還可以作為農用殺菌劑,分析試劑、收斂劑、媒染劑及涂料等使用。當醋酸銅作為殺菌劑使用時,對黃瓜細菌性角斑病、茄子紅點病、蘋果樹腐爛病、葡萄霜霉病有顯效,是一種高效、低毒、廣譜性殺菌劑。
一水物為藍綠色粉末性結晶,熔點115℃,240℃時脫去結晶水,密度1.882g/cm3,溶解度為冷水7.2g/100g,熱水20g/100g,溶于乙醚和甘油。
表1為醋酸銅的技術指標
醋酸銅對肝癌細胞生長有明顯的抑制作用,而對小鼠的肝腎功能、外周血白細胞及血色素無明顯的影響。
1.空氣氧化法生產醋酸銅
采用空氣氧化法生產醋酸銅可以進行間歇和連續生產,連續生產的工藝流程簡圖如圖l拆示。新鮮醋酸溶液與循環液混合后從反應器上部加入,空氣從反應器底部鼓入,反應器內裝有銅屑。反應產物從反應器底部排出后,經冷卻析出藍綠色結晶,過濾分離,結晶物用水洗滌、干燥即得成品。
圖1為空氣氧化法生產醋酸銅的工藝流程
2.采用電解銅先與硫酸反應生成硫酸銅后,再與碳酸鈉起作用,生成堿式碳酸銅,然后與冰醋酸起反應,生成醋酸銅,經過濃縮結晶后才得到試劑醋酸銅。
圖2為生產醋酸銅的反應式
3.現在實驗室中的制備方法分為三步,總反應為:
2CuSO4.5H2O+ 4 NH3 + 4 CH3COOH → Cu2(OAc)4(H2O)2 + 2 [NH4]2[SO4] + 8 H2O
一水合物會在100°C真空失水:
Cu2(OAc)4(H2O)2 → Cu2(OAc)4 + 2 H2O
將無水Cu2(OAc)4和金屬銅一起加熱會得到無色易揮發的乙酸亞銅:
2 Cu + Cu2(OAc)4 → 4 CuOAc
4.將一水醋酸銅(Ⅱ)加熱至105℃,或用一水醋酸銅與醋酸酐加熱回流,冷卻后過濾,將所得晶體放在置有固體氫氧化鉀或濃硫酸的真空保干器中干燥。
5.無水醋酸銅可通過在90 oC加熱或在醋酸酐溶液中回流然后乙醚洗滌制備而來。
1.用作油漆快干劑,醫藥化工、農藥助劑、瓷釉顏料原料,分析試劑等。
2.醋酸銅還可以作為農用殺菌劑,分析試劑、收斂劑、媒染劑及涂料等使用。當醋酸銅作為殺菌劑使用時,對黃瓜細菌性角斑病、茄子紅點病、蘋果樹腐爛病、葡萄霜霉病有顯效,是一種高效、低毒、廣譜性殺菌劑。
3.用作分析試劑,色譜分析試劑。
4.還用作有機合成催化劑、陶瓷著色及農藥等。
5.制備巴黎綠的中間體。
6.殺蟲劑、印染固色劑。
7.醋酸銅可以作為碳負離子、自由基和烴類化合物的氧化劑,可以實現電負性底物的氧化偶聯反應和Si-C、Bi-C、Pb-C和Sb-C鍵的溶劑裂解反應。還能用于烯烴與重氮酯的環丙化反應。醋酸銅也可作為路易斯酸參與反應。
醋酸銅對碳負離子具有氧化活性,在吡啶存在下能夠實現端炔的氧化偶聯反應得到二炔化合物 (式1~式4)。
圖3為式1~式4
采用三氟甲基磺酸銅作氧化劑,可以實現α-磺酰基鋰碳陰離子的自身偶聯反應 (式5),但是采用醋酸銅作氧化劑,則可以將其氧化為α,β-不飽和砜化合物 (式6)。其它碳陰離子也能在醋酸銅作用下發生偶聯反應,如β-內酰胺的合成 (式7)。
圖4為式5~式7
醋酸銅還能氧化烴類底物的C-H鍵。如苯酚的鄰位羥基化反應可以被醋酸銅在氧氣和嗎啉存在下催化實現。當隔絕氧氣時,定量醋酸銅在醋酸存在下則可以實現苯酚的鄰位乙酸化反應 (式8)。
圖5為式8
過氧酯在醋酸銅催化下可以作用于丙烯化合物發生烯丙基氫被酰氧基取代的反應 (式9)。反應很可能是先形成了烯丙基自由基,然后與Cu(II)快速反應得到Cu(III)中間體,進而經歷周環過渡態得到最終酰氧基取代烯烴。
在催化量的醋酸鈀和過量醋酸銅共同作用下也能實現烯丙基氧化反應,如N-Boc-烯丙基胺分子內環化反應 (式10)。
圖6為式9~式10
醋酸銅還能實現碳-金屬鍵的氧化反應。在甲醇和氧氣氛圍下,催化量的醋酸銅可以促進乙烯基Si-C鍵的斷裂得到乙烯基醚化合物 (式11),反應具有高度的立體選擇性,完全得到反式烯醇醚。在水存在下也能得到相應的醛。
圖7為式11
與自由基引發劑聯合使用,醋酸銅還能參與自由基的氧化反應。如β-羰基酯在Mn(OAc)3氧化下得到自由基,然后經歷分子內環化得到烷基自由基,進而在醋酸銅作用下被氧化為相應的烯烴 (式12)。
圖8為式12
醋酸銅還能作為鈀試劑催化反應的氧化劑,將還原后的鈀試劑重新氧化為Pd(II),進而重新進入催化循環 (式13)。此外,醋酸銅與手性亞胺配體結合能誘導烯烴與重氮乙酸酯的不對稱環丙化反應 (式14)。
圖9為式13~式14
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[2]廖振才.試劑醋酸銅生產工藝改革[J].石油化工,1980(03):216.
[3]嚴春光,張冬梅,李俊,陳鈞輝.醋酸銅誘導Hela細胞的凋亡[J].毒理學雜志,2007(04):255-258.