甲酸甲酯

甲酸甲酯，別名蟻酸甲酯，是無色有香味的易揮發液體。與乙醇混溶，溶於甲醇、乙醚。容易水解，潮濕空氣中的水分也會使其發生水解。對呼吸道、眼、鼻和下呼吸道有較強的刺激作用，可引起胸部壓迫感、呼吸困難。

碳一化學極重要的中間體，具有廣泛的用途，可直接用作處理菸草、乾水果、穀物等的煙薰劑和殺菌劑；也常用作硝化纖維素、醋酸纖維素的溶劑；在醫藥上，常用作磺酸甲基嘧啶、磺酸甲氧嘧啶、鎮咳劑美沙芬等藥物的合成原料。

基本介紹

• 中文名：甲酸甲酯（MF）
• 英文名：methyl formate
• 別稱：蟻酸甲酯
• 化學式：HCOOCH3
• 分子量：60.05g·mol-1
• CAS登錄號：107-31-3
• EINECS登錄號：203-481-7
• 熔點：-100.4℃
• 沸點：32℃
• 水溶性：易溶於水 (300 g/L，20 °C)
• 密度：0.98 g/cm3
• 外觀：無色易揮發液體
• 閃點：−32 °C
• 安全性描述：極易燃，有害
• 危險性符號：極易燃（F+），有害（Xn）
• 危險品運輸編號：UN1243
• 外觀：無色易揮發液體
• PubChem：7865
• 蒸汽壓：644 hPa (20 °C)
• 警示術語：R：R12, R20/22, R36/37
• 安全術語：S：S2, S9, S16, S24, S26, S33
• LD50：1500 mg/kg

結構

同分異構體：

乙酸，又名冰醋酸、冰乙酸、醋酸

分子式：

C₂H₄O₂

分子結構式：

甲酸甲酯的結構簡式；HCOOCH₃；

編號系統

CAS號：107-31-3

MDL號：MFCD00003291

EINECS號：203-481-7

RTECS號：LQ8925000

BRN號：1734623

物性數據

1.性狀：無色液體，有芳香氣味。

2.熔點（℃）：-99.8

3.沸點（℃）：31.5

4.相對密度（水=1）：0.98

5.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.07

6.飽和蒸氣壓（kPa）：64（20℃）

7.燃燒熱（kJ/mol）：-973

8.臨界溫度（℃）：214

9.臨界壓力（MPa）：6.00

10.辛醇/水分配係數：0.03

11.閃點（℃）：-19（CC）

12.引燃溫度（℃）：449

13.爆炸上限（%）：20

14.爆炸下限（%）：5.9

15.溶解性：溶於水、乙醇、乙醚、甲醇。

16.黏度（mPa·s,25ºC）：0.328

17.閃點（ºC,閉口）：-26

18.閃點（ºC,開口）：-32

19.蒸發熱（KJ/mol,31.5ºC）：28.26

20.熔化熱（KJ/mol）：7.45

21.生成熱（KJ/mol）：378.47

22.比熱容（KJ/(kg·K),15~20ºC,定壓）：2.00

23.沸點上升常數（25ºC）：1.649

24.電導率（S/m,20ºC）：3.6×10-5

25.相對密度（20℃，4℃）：0.9742

26.相對密度（25℃，4℃）：0.9664

27.常溫折射率（n25）：1.3415

28.臨界密度：0.349

29.臨界體積：172

30.臨界壓縮因子：0.255

31.偏心因子：0.254

32.溶度參數0.5：20.503

化學性質

醛的通性

可被氧化，也可被還原；

甲酸甲酯含有醛基，能夠被催化氧化為CH₃OCOOH

銀氨溶液反應

HCOOCH₃+2Ag(NH₃)₂OH→加熱 CH₃OCOONH₄+3NH₃+2Ag + H₂O

斐林試劑反應

甲酸甲酯因為是甲酸和甲醇的酯，甲酸部分還有醛基，所以會和氫氧化銅（新制）產生菲林試劑反應，生成磚紅色氧化亞銅沉澱

HCOOCH₃+2Cu(OH)₂=HOCOOCH₃+Cu₂O+2H₂O

還原性

甲酸中的羧基是相當的穩定，不會被還原，但是甲酸還有“HCO－”部分是“醛基”，可以加氫變成HOCH₂－，而變成HOCH₂OCH₃。醛基是可以在Ni催化的情況下被還原為羥基的。

反應方程式為：

HCOOH+2H₂——Ni催化→ CH₃OH+H₂O

反應原理是甲酸中的醛基先變成羥基，由於一個碳原子上不能同時存在兩個羥基，所以這兩個羥基脫水，又變成一個醛基。此醛基再次被還原，最終變成甲醇。

酯的通性：

水解反應

在鹼性條件下反應，或在加熱條件下由無機強酸催化反應

HCOOCH₃+NaOH=HCOONa+CH₃OH

燃燒（分解）

極易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。在火場中，受熱的容器有爆炸危險。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。

燃燒(分解)生成一氧化碳、二氧化碳。

HCOOCH₃+2O₂=點燃=2CO₂+2H₂O

毒理學數據

1、急性毒性：兔子經口LD50：1622mg/kg；

2、其蒸氣有麻醉作用。刺激鼻黏膜，引起嘔吐、睏倦，侵蝕肺部。吸入可作用於中樞神經系統引起視覺等障礙。最高允許濃度為245.4毫克每立方米（0.25mg/L空氣）。處在1%的甲酸甲酯蒸氣中2.5小時，或5%的蒸氣中30分鐘時，即有致命的危險。豚鼠在甲酸甲酯128g/mL的環境中接觸30分鐘致死。

3.急性毒性

LD50：475mg/kg（大鼠經口）；1622mg/kg（兔經口）

LC50：5200毫克每立方米（大鼠吸入，4h）

4.亞急性與慢性毒性 貓吸入2300毫克每立方米，25h，1.5h後運動失調，側臥2~3h內死亡（肺水腫）。

生態學數據

1.生態毒性

LC50：120mg/L（96h）（圓腹雅羅魚，靜態）

EC50：>500mg/L（24h）（水蚤）；190mg/L（96h）（柵藻）

2.非生物降解性 空氣中，當羥基自由基濃度為 個/立方厘米3時，降解半衰期為71d（理論）。

當pH值為7，8時，水解半衰期分別為5.1d，12d（理論）。

分子結構數據

1、摩爾折射率：13.24

2、摩爾體積：65.2

3、等張比容（90.2K）：140.2

4、表面張力（dyne/cm）：21.3

5、極化率：5.25

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:0

3.氫鍵受體數量:2

4.可旋轉化學鍵數量:1

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積26.3

7.重原子數量:4

8.表面電荷:0

9.複雜度:18

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.穩定性 穩定

2.禁配物 強氧化劑、鹼類

3.聚合危害 不聚合

貯存方法

儲存注意事項 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過29℃。保持容器密封。應與氧化劑、鹼類分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

合成方法

1.直接酯化法　由甲酸與甲醇進行酯化而得。將無水氯化鈣和甲酸混合，攪拌冷卻。慢慢加入甲醇。回流2.5h，蒸餾即得成品。反應時也可以不加氯化鈣將甲酸與甲醇加熱回流，蒸餾收集相對密為0.947的餾出液，得甲酸甲酯，收率為90%。原料消耗定額：甲酸845kg/t、甲醇600kg/t。

2.二氧化碳法在三氟化硼的甲醇溶液中，以銥絡合物作催化劑，通入二氧化碳和氫氣，在100℃，5.88MPa下反應生成甲酸甲酯。

3.甲醇羰基化法。

4.甲醇脫氫法。

5.甲醇氧化脫氫法。

6.合成氣一步合成法。

精製方法：易含的雜質是游離的甲酸和甲醇。精製時，加無水碳酸鉀乾燥後蒸餾，或者加五氧化二磷，在水浴上於80~90℃分餾。也可以先用濃碳酸鈉水溶液洗滌，用固體碳酸鈉乾燥後，再加五氧化二磷分餾。

7.無水氯化鈣、甲酸混合後，冷卻攪拌慢慢加入甲醇，回流25h 進行反應：

然後蒸餾得到粗品，用無水碳酸鈉乾燥去酸性過濾，即得成品。

用途

1.用作有機合成的原料，可制甲酸、甲醯胺、二甲基甲醯胺、乙二醇、氯甲酸三氯甲酯、乙二酸酯、醋酐、醋酸等。

2.用於殺蟲劑、軍用毒氣及溶劑等產品的生產；用作硝酸纖維素、醋酸纖維素溶劑、熏蒸殺蟲劑、殺菌劑。

3.有機合成中的甲醯化劑。其他還可用於香料及乾燥果品、處理穀類等方面。

4.用作殺菌劑、熏蒸劑、菸草處理。也是有機合成的原料，如MeF水解可制甲酸；胺化制甲醯胺、二甲基甲醯胺；經碳基化合物偶聯制乙二醇、合成氯甲酸三氯甲酯（雙光氣）、乙二酸酯，經脫水制醋酐，經異構制醋酸等。

5.用於有機合成，用作乙酸纖維素的溶劑、殺蟲劑、殺菌劑和分析試劑等。

安全信息

危險運輸編碼：UN 1243 3/PG 1

安全標識：S9S16S24S26S33

危險標識：R12R20/22R36/37

安全防護

健康危害

侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。

健康危害：本品有麻醉和刺激作用。人接觸一定濃度的本品，發生明顯的刺激作用；反覆接觸可致痙攣甚至死亡。

毒理性

急性毒性：LD501622mg/kg(兔經口)

亞急性和慢性毒性：

貓吸入2300mg/m3，25小時，1小時30分鐘後運動失調，側臥2～3小時內死亡(肺水腫)；

豚鼠吸入25g/m3×3～4小時，致死；

人經口500mg/kg，最小致死劑量。

應急處置

一、泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護服。儘可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋後放入廢水系統。大量泄漏：構築圍堤或挖坑收容；用泡沫覆蓋，降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內，回收或運至廢物處理場所處置。

廢棄物處置方法：焚燒法。

二、防護措施

呼吸系統防護：空氣中濃度超標時，應該佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿防靜電工作服。

手防護：戴乳膠手套。

其它：工作現場嚴禁吸菸。工作畢，淋浴更衣。注意個人清潔衛生。

三、急救措施

皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。

眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。即使就醫。

食入：飲足量溫水，催吐，就醫。

四、燃燒處理措施

滅火方法：儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產生聲音，必須馬上撤離。

滅火劑：抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。用水滅火無效。

環境標準

前蘇聯標準：車間空氣中有害物質的最高容許濃度為250毫克每立方厘米。

空氣中嗅覺閾濃度約為66～72ppm。

監測方法

直接進樣氣相色譜法(WS/T166-1999，作業場所空氣)

步驟：空氣中，用活性炭管收集空氣樣品，再用氣相色譜法分析。