Уксусный ангидрид

Уксусный ангидрид представляет собой бесцветную прозрачную подвижную жидкость с резким запахом. Он растворим в бензоле, диэтиловом эфире, этаноле, хлороформе, уксусной кислоте, тетрагидрофуране, ограниченно — в холодной воде. При растворении в воде и спиртах происходит медленное разложение, которое ускоряется при нагревании^[1][5].

Уксусный ангидрид часто применяется в реакциях ацилирования (в данном случае, ацетилирования), в которые вступает широкий ряд различных соединений^[6].

• В частности, в реакцию с уксусным ангидридом вступают спирты, при этом выделяется уксусная кислота, а катализаторами выступают основания (например, ацетат натрия) и сильные кислоты.
• В реакции ацилирования вступают также амины, причём для них эта реакция протекает быстрее, чем для спиртов. Анилины также можно ацетилировать: обычно такая реакция применяется для защиты аминогруппы, соединённой с ароматическим циклом от окисления.
• Уксусный ангидрид используется для ацилирования ароматических углеводородов по реакции Фриделя — Крафтса, например, при реакции бензола с уксусным ангидридом в присутствии катализатора образуется ацетофенон.
• Реакции ацетилирования подвергаются также неорганические кислоты. Так, при взаимодействии уксусного ангидрида с азотной кислотой образуется ацетилнитрат — нитрующий реагент, находящий применение в тонком органическом синтезе. Также смешанные эфиры с уксусным ангидридом дают серная кислота, сульфоновые кислоты и соляная кислота.
• Ацетилированию могут подвергаться также оксиды с образованием соответствующих ацетатов. С уксусным ангидридом реагируют также различные соли, ацетилениды, алкоголяты.
• Пероксиды под действием уксусного ангидрида образуют надуксусную кислоту (пероксид водорода) либо перекись ацетила (CH₃CO)₂O₂.

Другим важным свойством уксусного ангидрида является его способность отнимать воду в химических реакциях. Данное свойство широко используется в органическом синтезе, а также химической промышленности. Уксусный ангидрид вступает в реакцию Перкина и другие реакции карбонильных соединений^[7].

• Масс-спектрометрия. Масса молекулярного иона уксусного ангидрида равна 102, однако в результате его фрагментации образуются также пики с m/z, равным 43 и 15^[8].
• ЯМР-спектроскопия. Протоны уксусного ангидрида имеют в ¹H ЯМР-спектр химический сдвиг, равный 2,219 м. д. (растворитель CDCl₃). В спектре ¹³C ЯМР наблюдается два сигнала: при 22,07 м. д. для атомов углерода метильной группы и при 166,63 м. д. для атомов углерода карбонильной группы^[8].
• УФ-спектроскопия. Максимум поглощения уксусного ангидрида составляет 217 нм^[5].

Исторически первый метод синтеза уксусного ангидрида был основан на превращении ацетата натрия в ацетилхлорид под действием неорганического хлорида (обычно хлористого тионила, хлористого сульфурила или хлористого фосфорила). На второй стадии образовавшийся ацетилхлорид реагировал с избытком ацетата натрия с образованием уксусного ангидрида^[7].

В настоящее время эти процессы не используются в промышленности. Основными методами получения являются реакция кетена с уксусной кислотой, окисление уксусного альдегида и карбонилирование метилацетата^[7].

Уксусный ангидрид может быть получен жидкофазным окислением ацетальдегида на воздухе.

Примерно 80 % синтезируемого в промышленности уксусного ангидрида идёт на производство ацетата целлюлозы^[9].

Остальная доля используется в органическом синтезе в качестве ацилирующего и водоотнимающего агента.

Является прекурсором в производстве наркотиков опиоидной группы, в связи с чем оборот уксусного ангидрида в РФ, Белоруссии и в некоторых других государствах законодательно ограничен^[10].