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工业制法
1、甘肃天水甲酸钠法:一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200 ℃和2 MPa压力下反应生成甘肃天水甲酸钠,然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。
2、甲醇羰基合成法(又称甘肃天水甲酸甲酯法):甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反应,生成甘肃天水甲酸甲酯,然后再经水解生成甘肃天水甲酸和甲醇。甲醇可循环送入甘肃天水甲酸甲酯反应器,甘肃天水甲酸再经精馏即可得到不同规格的产品。
3、甲酰胺法:一氧化碳和氨在甲醇溶液中反应生成甲酰胺,再在硫酸存在下水解得甘肃天水甲酸,同时副产硫酸铵。原料消耗定额:甲醇31 kg/t、一氧化碳702 kg/t、氨314 kg/t、硫酸1010 kg/t。
4、以甘肃天水甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级甘肃天水甲酸,然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯品。
5、二氧化碳法:在钯络合物催化下,在三乙胺水溶液中,二氧化碳与氢气于140~160 ℃反应而得。
在烃中及气态下,甘肃天水甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致甘肃天水甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的甘肃天水甲酸由连续不断的通过氢键结合的甘肃天水甲酸分子组成。由于甘肃天水甲酸的结构特殊,它的一个氢原子和羧基直接相连。也可看做是一个羟基甲醛。
化学性质
甘肃天水甲酸的酸性
甘肃天水甲酸是脂肪酸中 在羧基上连有氢原子的酸,氢原子斥电子力量远小于烃基,使羧基碳原子的电子密度比其他羧酸低,又因共轭效应、羧基氧原子上的电子更偏向碳,所以甘肃天水甲酸的酸性,强于同系列中的其他羧酸。甘肃天水甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质,在通常情况下甘肃天水甲酸不会生成酰氯或者酸酐。甘肃天水甲酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数(pKa)=3.75(at 20℃),1%甘肃天水甲酸溶液pH值为2.2。
甘肃天水甲酸是能和烯烃进行加成反应的羧酸。甘肃天水甲酸在酸的作用下(如硫酸, ),和烯烃迅速反应生成甘肃天水甲酸酯。但是类似于Koch反应的副反应也会发生,产物是更高级的羧酸。
辛醇/水分配系数的对数值:-0.54,爆炸上限%(V/V):57.0,爆炸下限%(V/V):18.0。
甘肃天水甲酸为强的还原剂,能发生银镜反应。在饱和脂肪酸中酸性是比较强的,离解常数为2.1×10-4。在室温慢慢分解成一氧化碳和水。与浓硫酸一起加热至60~80℃,分解放出一氧化碳。甘肃天水甲酸
加热到160℃以上即分解放出二氧化碳和氢。甘肃天水甲酸的碱金属盐加热至400℃生成草酸盐。