甲酸

    甲酸 :

HCOOH CH₂O₂ [1]

又称蚁酸、Methanoic acid。1670年Fisher首先 发现。1749年A.S.Marggret首 先制得纯甲酸。因最早蒸馏赤蚁 而发现,故名蚁酸。蚁酸在自然 界中广泛存在,如赤蚁、蜂、毛虫等的分泌物中, 植物的叶和根中,以及水果中。最简单的羧酸。 无色液体。在空气中产生烟雾。有刺激性气味及 酸味。相对分子质量46.03。相对密度1.2196。熔点 8.4℃。凝固点7℃。沸点100.7℃、50℃(15.999× 10³Pa)。折射率1.3714。闪点68.9℃。粘度 1.784mPa·s。燃点410℃。与水、乙醇、乙醚等互 溶。与水形成高沸点二元共沸物,含本品 77.5%,共沸点107.3℃,此沸点高于纯水及纯甲 酸的沸点。本品羰基直接与氢相连,使本品既有 酸的特性,又有醛的某些性质。可以成盐、成酯; 可以与胺反应,生成酰胺;与不饱烃加成,生成 酯。它的还原性则体现醛的性质,例如能使硝酸 银的氨水溶液(土伦试剂)还原为金属银,使高 锰酸钾退色,使二氧化硫还原为硫代硫酸根离 子(SO₂→S₂O₃^2-),使硝酸汞还原为汞等。甲酸与 浓硫酸作用,可以脱水生成一氧化碳。加热至 160℃也可以脱羧,生成二氧化碳和氢;在铜- 铬、铂、钯等催化作用下,也能产生分解反应,生 成二氧化碳及氢。本品刺激性及腐蚀性很强,吸 入其蒸气,可使呼吸器官受到刺激,并产生炎 症;沾在皮肤上,可使皮肤起泡。慢性中毒,产生 血尿。大鼠经口LD₅₀1210mg/kg。工作场所最高 允许浓度5×10^-6。
用途: 印染助剂,用于媒染过程,提高染料 利用率;用于棉织物洗涤,使织物柔软。制革工 业用于脱毛、脱灰的洗涤,防止皮革发霉。饲料 发酵时加入少量甲酸,可防止发霉。水泥促凝 剂。甲酸铝是优良的防水剂。橡胶胶浆的凝结 剂。甲酸丁酯及戊酯是清漆溶剂。有机合成及医 药原料。许多甲酸酯是香料。
制法:①在120～130℃及0.6～0.8MPa下, 用氢氧化钠吸收一氧化碳,生成乙酸钠,再在酸 水溶液中水解,可制得[1]。
② 在甲醇钠的催化作用下,在80℃及 8MPa下,使甲醇与一氧化碳反应,生成甲酸甲 酯,后者在90～140℃及0.5～1.8MPa下,在酸 性溶液中水解,可制得[1]。
③ 用液氨及甲醇的混合溶液,在70℃及 32.5MPa下,吸收一氧化碳,生成甲酰胺,再在 酸水溶液中水解,可制得[1]。
④ 以草酸和甘油为原料,在110℃下共热, 生成草酸单甘油酯,加热脱羧,生成甲酸单甘油 酯,水解,可制得[1]。
在制得甲酸水溶液后,可采用脱水剂(为无 水硫酸镁、无水硫酸铜等)、萃取蒸馏(萃取剂可 用三甲胺、皮考啉等)等方法脱水精制,可制得 无水[1]。