乙酸銅

乙酸銅

醋酸銅,一水物為藍綠色粉末性結晶,240℃時脫去結晶水,可溶於乙醇,微溶於乙醚和甘油。用作分析試劑、色譜分析試劑,還用作有機合成催化劑、油漆快乾劑、農藥助劑、瓷釉顏料原料等。

結構

乙酸銅 乙酸銅

一水合醋酸銅(II),以及類似的Rh(II)、Cr(II)四乙酸鹽都採取“中國燈籠”式的結構。如圖,每個乙酸根的一個氧原子都與一個銅原子鍵連,Cu-O鍵長為197pm;兩個水分子配體占上下,Cu-O鍵長為220pm。兩個五配位的銅原子之間的距離為265pm,與金屬銅中Cu-Cu距離(255pm)相近。這種Cu2(OAc)4(H2O)2二聚單元結構在晶體中主要通過氫鍵結合,其它的小分子配體如二惡烷、吡啶類和苯胺類均可取代上面二聚體中的水分子。

兩個銅原子互相作用,在室溫時磁矩為1.40B.M.,但隨溫度降低而減小(如93K時為0.36B.M.),在253K時磁化率呈現出極大值,由此計算得相鄰的銅原子間的交換作用為286cm-1,表明二聚體中的銅原子間是以很弱的共價鍵相結合。由於自鏇方向相反抵消,Cu2(OAc)4(H2O)2實質上是反磁性的,該結構對推動現代反鐵磁體耦合理論發展有很重要的貢獻。

合成方法及性質

合成方法

實驗室中的製備方法:

將50g五水合硫酸銅溶於500ml水中,過濾,另取57g十水合碳酸鈉溶於240ml水,加熱至60℃,慢慢加入硫酸銅溶液,並不斷攪拌。靜置,濾出沉澱,用熱水洗滌至無硫酸為止,將沉澱放在300ml水中,加入2ml氨水攪拌,靜置,傾出上層溶液,如此洗滌、沉澱數次。在燒杯中加入180ml水,熱至60℃,加入22g冰醋酸,然後加入上述洗好的鹼式碳酸銅,直至容器底部略有剩餘。過濾,濾液蒸發濃縮至原體積的1/3時,冷卻,過濾,用2ml水洗滌,於室溫乾燥,得成品。母液繼續蒸發,並在快出結晶時加入5ml25%乙酸,又可獲得部分成品。其得32-35g。

總反應為:

2 CuSO4·5H2O + 4 NH3 + 4 HOAc → Cu2(OAc)4(H2O)2 + 2 (NH4)2SO4 + 8 H2O

化學性質

一水合物會在100°C真空失水:

Cu2(OAc)4(H2O)2 → Cu2(OAc)4 + 2 H2O

在非水溶劑中用銅、水合肼等還原乙酸銅,會得到無色易揮發的乙酸亞銅:

2 Cu + Cu2(OAc)4 → 2 Cu2(OAc)2

2 Cu2(OAc)4 + N2H4·H2O == 2 Cu2(OAc)2 + 4 HOAc + N2

註:乙酸(CH3COOH)可表示為HOAc

套用

有機合成

乙酸銅更多的是在有機合成中作為催化劑或氧化劑使用。例如,Cu2(OAc)4可以催化兩個末端炔烴的偶聯,產物是1,3-二炔:

Cu2(OAc)4 + 2 RC≡CH → 2 CuOAc + RC≡C-C≡CR + 2 HOAc

反應的中間體包括乙炔亞銅等,再經乙酸銅氧化,得到炔基自由基。

此外,用乙酸銅來合成炔胺(含有氨基的末端炔烴)也涉及乙炔亞銅中間產物。

製作標本

利用醋酸銅製作標本 利用醋酸銅製作標本

反應原理:

去鎂葉綠素中的H+再被Cu2+取代,就形成銅代葉綠素,顏色比原來的葉綠素更鮮艷穩定。根據這一原理可用醋酸銅處理來保存綠色植物標本。

標本製法:

用50%醋酸溶液配製的飽和醋酸銅溶液浸漬植物標本(處理時可加熱)

技術指標

醋酸銅 出口高純 分析純 化學純 精製級 工業級
項 目 指 標 指 標 指 標 指 標 指 標
含量% ≥99.0 ≥99.0 ≥98.0 ≥98.0 ≥98.0
硫酸鹽(SO4)% ≤0.005 ≤0.01 ≤0.02 ≤0.05 ≤0.1
硫化氫不沉澱物(以硫酸鹽計)% —— ≤0.1 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5
水不溶物% ≤0.005 ≤0.02 ≤0.05 ≤0.1 ——
鉛 (Pb) ≤0.005 ≤0.002 ≤0.005 ≤0.005 ≤0.005
鐵(Fe)% ≤0.002 ≤0.002 ≤0.005 ≤0.01 ——
氯化物(Cl) ≤0.001 ≤0.003 ≤0.005 ≤0.01 ≤0.05
鋅(Zn)% ≤0.002 —— —— ≤0.02  
硝酸鹽(NO3) —— ≤0.01 —— —— ——
鈣(Ca)% ≤0.01 —— —— —— ——
鎂(Mg)% ≤0.002 —— —— —— ——
鎳(Ni)% ≤0.002 —— —— —— ——
鉀(K)% ≤0.01 —— —— —— ——
鈉(Na)% ≤0.01 —— —— —— ——
鋇(Ba)% ≤0.05 —— —— —— ——
PH(5%溶液) 5.0-5.5 —— —— —— ——

物質毒性

無毒至輕度毒性,一數據為LD50(口服,齧齒-鼠)為710 mg/kg ,另一數據為LDLo(口服,齧齒-鼠)為1600 mg/kg 。

毒性作用試驗數據
編號毒性類型測試方法測試對象使用劑量毒性作用
1 急性毒性 口服 大鼠 501 mg/kg 1.行為毒性——嗜睡
2.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
2 急性毒性 腹腔注射 大鼠 14700 ug/kg 1.行為毒性——嗜睡
2.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
3 急性毒性 皮下注射 大鼠 350 mg/kg 1.骨骼肌毒性——影響關節
2.致癌性——有抗腫瘤、抗癌活性
3.生化毒性——影響炎症或炎症的調節
4 急性毒性 靜脈注射 大鼠 17100 ug/kg 1.行為毒性——嗜睡
2.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
5 急性毒性 口服 小鼠 196 mg/kg 1.行為毒性——嗜睡
2.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
6 急性毒性 腹腔注射 小鼠 2500 ug/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
7 急性毒性 靜脈注射 小鼠 20 mg/kg 1.行為毒性——嗜睡
2.行為毒性——驚厥或癲癇發作閾值受到影響
8 急性毒性 口服 250 mg/kg 詳細作用沒有報告除致死劑量以外的其他值
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——肺間質纖維化、肺病(包括塵肺)
2.肝毒性——其他變化
3.腎、輸尿管和膀胱毒性——其他變化
10 慢性毒性 腹腔注射 大鼠 56 mg/kg/7D-I 1.血液毒性——其他變化
2.營養和代謝系統毒性——金屬離子濃度發生變化
3.生化毒性——抑制或誘導其他酶
11 慢性毒性 口服 3360 mg/kg/24W-C 1.肝毒性——其他變化
2.慢性病相關毒性——死亡
12 慢性毒性 口服 21840 mg/kg/2Y-C 1.大腦毒性——其他退行性改變
2.肝毒性——其他變化
3.慢性病相關毒性——死亡
13 慢性毒性 口服 17500 mg/kg/50W-C 1.肝毒性——肝炎,纖維(肝硬化,壞死後性疤痕)
2.肝毒性——黃疸,其他未分類
3.慢性病相關毒性——死亡
14 慢性毒性 皮下注射 100 mg/kg/1W-I 1.肺部、胸部或者呼吸毒性——慢性肺水腫
2.肝毒性——肝炎 (肝細胞壞死),帶狀
3.慢性病相關毒性——死亡
15 慢性毒性 皮下注射 哺乳動物 23333 ug/kg/26W-I 1.肝毒性——肝重量發生變化
2.腎、輸尿管和膀胱毒性——腎小管發生變化 (包括急性腎功能衰竭,急性腎小管壞死)
3.內分泌毒性——脾臟重量發生變化
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——影響生育能力

注意事項

應貯存於通風乾燥庫房中。袋口必須密封扎牢,防止受潮。嚴禁明火、易燃物。

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