理化性质
结构
一水合醋酸铜(II),以及类似的Rh(II)、Cr(II)四乙酸盐都采取“中国灯笼”式的结构。如图,每个乙酸根的一个氧原子都与一个铜原子键连,Cu-O键长为197pm;两个水分子配体占上下,Cu-O键长为220pm。两个五配位的铜原子之间的距离为265pm,与金属铜中Cu-Cu距离(255pm)相近。这种Cu2(OAc)4(H2O)2二聚单元结构在晶体中主要通过氢键结合,其它的小分子配体如二恶烷、吡啶类和苯胺类均可取代上面二聚体中的水分子。1
两个铜原子互相作用,在室温时磁矩为1.40B.M.,但随温度降低而减小(如93K时为0.36B.M.),在253K时磁化率呈现出极大值,由此计算得相邻的铜原子间的交换作用为286cm-1,表明二聚体中的铜原子间是以很弱的共价键相结合。由于自旋方向相反抵消,Cu2(OAc)4(H2O)2实质上是反磁性的,该结构对推动现代反铁磁体耦合理论发展有很重要的贡献。1
化学性质
一水合物会在100°C真空失水生成无水醋酸铜:
Cu2(OAc)4(H2O)2 → Cu2(OAc)4 + 2H2O
在非水溶剂中用铜、水合肼等还原乙酸铜,会得到无色易挥发的乙酸亚铜:
2Cu + Cu2(OAc)4 → 2CuOAc
2Cu2(OAc)4 + N2H4·H2O → 2CuOAc + 4HOAc + N21
注:乙酸(CH3COOH)可表示为HOAc。
制备方法
实验室中的制备方法:
将50g五水合硫酸铜溶于500ml水中,过滤,另取57g十水合碳酸钠溶于240ml水,加热至60℃,慢慢加入硫酸铜溶液,并不断搅拌。静置,滤出沉淀,用热水洗涤至无硫酸为止,将沉淀放在300ml水中,加入2ml氨水搅拌,静置,倾出上层溶液,如此洗涤、沉淀数次。在烧杯中加入180ml水,热至60℃,加入22g冰醋酸,然后加入上述洗好的碱式碳酸铜,直至容器底部略有剩余。过滤,滤液蒸发浓缩至原体积的1/3时,冷却,过滤,用2ml水洗涤,于室温干燥,得成品。母液继续蒸发,并在快出结晶时加入5ml25%乙酸,又可获得部分成品。其得32-35g。
总反应为:
2CuSO4·5H2O + 4NH3 + 4HOAc → Cu2(OAc)4(H2O)2 + 2(NH4)2SO4 + 8H2O
应用领域
有机合成
乙酸铜更多的是在有机合成中作为催化剂或氧化剂使用。例如,Cu2(OAc)4可以催化两个末端炔烃的偶联,产物是1,3-二炔:
Cu2(OAc)4 + 2RC≡CH → 2CuOAc + RC≡C-C≡CR + 2HOAc
反应的中间体包括炔亚铜等,再经乙酸铜氧化,得到炔基自由基。
此外,用乙酸铜来合成炔胺(含有氨基的末端炔烃)也涉及炔亚铜中间产物。
制作标本
反应原理:
去镁叶绿素中的H+再被Cu2+取代,就形成铜代叶绿素,颜色比原来的叶绿素更鲜艳稳定。根据这一原理可用醋酸铜处理来保存绿色植物标本。
标本制法:
用50%醋酸溶液配制的饱和醋酸铜溶液浸渍植物标本(处理时可加热)。
计算化学数据
数据13:
1.疏水参数计算参考值(XlogP):无
2.氢键供体数量:1
3.氢键受体数量:5
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积81.3
7.重原子数量:10
8.表面电荷:0
9.复杂度:25.5
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:4
技术指标
醋酸铜 | 出口高纯 | 分析纯 | 化学纯 | 精制级 | 工业级 |
项 目 | 指 标 | 指 标 | 指 标 | 指 标 | 指 标 |
含量% | ≥99.0 | ≥99.0 | ≥98.0 | ≥98.0 | ≥98.0 |
硫酸盐(SO4)% | ≤0.005 | ≤0.01 | ≤0.02 | ≤0.05 | ≤0.1 |
硫化氢不沉淀物(以硫酸盐计)% | —— | ≤0.1 | ≤0.3 | ≤0.3 | ≤0.5 |
水不溶物% | ≤0.005 | ≤0.02 | ≤0.05 | ≤0.1 | —— |
铅 (Pb) | ≤0.005 | ≤0.002 | ≤0.005 | ≤0.005 | ≤0.005 |
铁(Fe)% | ≤0.002 | ≤0.002 | ≤0.005 | ≤0.01 | —— |
氯化物(Cl) | ≤0.001 | ≤0.003 | ≤0.005 | ≤0.01 | ≤0.05 |
锌(Zn)% | ≤0.002 | —— | —— | ≤0.02 |
|
硝酸盐(NO3) | —— | ≤0.01 | —— | —— | —— |
钙(Ca)% | ≤0.01 | —— | —— | —— | —— |
镁(Mg)% | ≤0.002 | —— | —— | —— | —— |
镍(Ni)% | ≤0.002 | —— | —— | —— | —— |
钾(K)% | ≤0.01 | —— | —— | —— | —— |
钠(Na)% | ≤0.01 | —— | —— | —— | —— |
钡(Ba)% | ≤0.05 | —— | —— | —— | —— |
PH(5%溶液) | 5.0-5.5 | —— | —— | —— | —— |
物质毒性
无毒至轻度毒性,一数据为LD50(口服,啮齿-鼠)为710mg/kg3,另一数据为LDLo(口服,啮齿-鼠)为1600mg/kg4。
编号 | 毒性类型 | 测试方法 | 测试对象 | 使用剂量 | 毒性作用 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 急性毒性 | 口服 | 大鼠 | 501 mg/kg | 1.行为毒性——嗜睡 2.行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 |
2 | 急性毒性 | 腹腔注射 | 大鼠 | 14700 ug/kg | 1.行为毒性——嗜睡 2.行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 |
3 | 急性毒性 | 皮下注射 | 大鼠 | 350 mg/kg | 1.骨骼肌毒性——影响关节 2.致癌性——有抗肿瘤、抗癌活性 3.生化毒性——影响炎症或炎症的调节 |
4 | 急性毒性 | 静脉注射 | 大鼠 | 17100 ug/kg | 1.行为毒性——嗜睡 2.行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 |
5 | 急性毒性 | 口服 | 小鼠 | 196 mg/kg | 1.行为毒性——嗜睡 2.行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 |
6 | 急性毒性 | 腹腔注射 | 小鼠 | 2500 ug/kg | 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 |
7 | 急性毒性 | 静脉注射 | 小鼠 | 20 mg/kg | 1.行为毒性——嗜睡 2.行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 |
8 | 急性毒性 | 口服 | 兔 | 250 mg/kg | 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 |
9 | 慢性毒性 | 口服 | 大鼠 | 23750 mg/kg/42W-C | 1.肺部、胸部或者呼吸毒性——肺间质纤维化、肺病(包括尘肺) 2.肝毒性——其他变化 3.肾、输尿管和膀胱毒性——其他变化 |
10 | 慢性毒性 | 腹腔注射 | 大鼠 | 56 mg/kg/7D-I | 1.血液毒性——其他变化 2.营养和代谢系统毒性——金属离子浓度发生变化 3.生化毒性——抑制或诱导其他酶 |
11 | 慢性毒性 | 口服 | 猴 | 3360 mg/kg/24W-C | 1.肝毒性——其他变化 2.慢性病相关毒性——死亡 |
12 | 慢性毒性 | 口服 | 兔 | 21840 mg/kg/2Y-C | 1.大脑毒性——其他退行性改变 2.肝毒性——其他变化 3.慢性病相关毒性——死亡 |
13 | 慢性毒性 | 口服 | 兔 | 17500 mg/kg/50W-C | 1.肝毒性——肝炎,纤维(肝硬化,坏死后性疤痕) 2.肝毒性——黄疸,其他未分类 3.慢性病相关毒性——死亡 |
14 | 慢性毒性 | 皮下注射 | 兔 | 100 mg/kg/1W-I | 1.肺部、胸部或者呼吸毒性——慢性肺水肿 2.肝毒性——肝炎 (肝细胞坏死),带状 3.慢性病相关毒性——死亡 |
15 | 慢性毒性 | 皮下注射 | 哺乳动物 | 23333 ug/kg/26W-I | 1.肝毒性——肝重量发生变化 2.肾、输尿管和膀胱毒性——肾小管发生变化 (包括急性肾功能衰竭,急性肾小管坏死) 3.内分泌毒性——脾脏重量发生变化 |
16 | 生殖毒性 | 皮下注射 | 大鼠 | 40 mg/kg,雌性受孕 7-10 天后 | 1.生殖毒性——影响生育能力 |
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储存与运输
应贮存于通风干燥库房中。袋口必须密封扎牢,防止受潮。严禁明火、易燃物。
来源: 百度百科
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