丁烯酸

    丁烯酸 :

又称巴豆酸、甲 基丙烯酸、1-羧 基丙烯。1863年首 次制得。有反式 [1]和顺式[2]两 种异构体。反式较 顺式稳定,市售品 为反式。另外还有 一种3-丁烯酸 [3]。相对分子质 量86.09。
[1]又称α- 巴豆酸、反-2- 丁烯酸、β-甲基 丙烯酸、固态巴豆酸。从水中析出者为无色或白 色单斜晶系针状结晶。相对密度1.018(25℃)。熔 点72℃。沸点184.7℃、165.5℃(53.329×10³Pa)、 146.0℃(26.664×10³Pa)、128.0℃(13.332×10³ Pa)、116.7℃(7.999×10³Pa)、107.8℃(5.333× 10³Pa)、93.0℃(2.666×10³Pa)、81℃(1.733× 10³Pa)、80.0℃(1.333×10³Pa)。闪点87.8℃。折 射率1.4228(80℃)。溶于水、乙醇、甲苯和丙酮, 在水中的溶解度(g/1): 0℃时41.5、10℃时54.6、 20℃时76.1、25℃时94.0、30℃时122,乙醇25℃ 时52.5,丙酮53.0,甲苯37.5(转变为顺式)。蒸气 压0.024×10³Pa(20℃)、0.880×10³Pa (70℃)。
[2]又称顺式2-丁烯酸、异丁烯酸、液体巴 豆酸。由石油醚中析出者为白色棱柱状结晶。相 对密度1.0265。熔点15.5℃。沸点169℃、74℃ (2.000×10³Pa)、62～64℃(1.333×10³Pa)、55～ 56℃(0.667×10³Pa)。折射率1.4456。171.9℃分 解。溶于水和乙醇。与60%硫酸、微量盐酸(或氢 溴酸)共热,可转变为[1]。
[3]又称乙烯基乙酸。无色液体。相对密度 1.0091。熔点-35℃。沸点169℃、69～70℃ (1.600×10³Pa)。折射率1.4239。闪点65℃。溶于 水,与乙醇、乙醚互溶。
大鼠经口LD₅₀1000mg/kg。高浓度蒸气可 刺激呼吸道粘膜和眼睛。工作场所最高允许浓 度5×10^-6。
本品为不饱和脂肪酸,由于分子中有烯键 和羧基,反应性很强,能聚合;也能进行卤化反 应(如生成丁烯酸酰氯);氨基化反应(如生成丁 烯酸酰苯胺);酯化(如生成丁烯酸甲酯、乙酯、正 丁酯、戊酯、烯丙酯、牻牛儿酯等);及进行 迪尔斯-阿德尔(Diels-Alder)反应生成环状 化合物;氧化反应,一般在C=C双键处断开;在 碳碳双键处可进行许多加成反应。
用途: [1]、[2]、[3]均可用于制备树脂及 有机合成。制备聚乙酸乙烯酯涂料,用于书籍 装订的粘合剂、纸张处理剂、壁纸粘合剂;胶卷 显影剂及静电复印剂的组分;丁烯酸的低级醇 酯,可用作香料;[1]的共聚物的水溶液可用于 医药作为粘合剂;农药原料;电磁铁用[1]处理 后,可提高防腐蚀性及对聚烯烃的粘结力;作 为有机合成,可用于制备丁烯酸酰胺、丁烯酸 酰苯胺、丁烯酸酐、丁烯酸酰氯、丁烯酸纤维素 酯等。利用双键的反应性,[1]、[2]可以生成正 丁酸的卤代化合物。利用其双键较羧基活泼, 与氨反应生成氨基酸。
本品可与含有共轭双键的化合物反应,生 成环状化合物,例如:

利用本品聚合物的水溶性,可用于香波、洗 涤剂及润滑油等方面。
制法:①以丁烯醛为原料进行氧化可制得 [1]及[2]。
②以丁烯-3-腈为原料,在酸溶液中水 解,可制得[3]。

CH₂＝CHCH₂CN+2H₂O→[3]+NH₃

③ 以乙醛为原料,在催化剂作用下脱氢, 生成羟基丁醛,进一步催化氧化,生成丁烯醛, 再氧化,可制得[1]或[2]。

④ 以乙醛和丙二酸为原料,在无水乙醚 中,在吡啶存在下,进行缩合,可制得[1]。