醋酸铜
醋酸铜,一水物为蓝绿色粉末性结晶,熔点115℃,240℃时脱去结晶水,密度1.882g/cm3,溶解度为冷水7.2g/100g,热水20g/100g,可溶于乙醇,微溶于乙醚和甘油。用作分析试剂、色谱分析试剂,还用作有机合成催化剂、油漆快干剂、农药助剂、瓷釉颜料原料等。
基本信息
- 中文名
醋酸铜
- 密度
1.882 g/cm3
- 水溶性
7.2g / 100mL(冷水)
- 熔点
115℃
- EINECS登录
205-553-3
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。
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。
合成方法及性质
合成方法
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:
2 CuSO4·5H2O + 4 NH3 + 4 HOAc → Cu2(OAc)4(H2O)2 + 2 (NH4)2SO4 + 8 H2O
化学性质
一水合物会在100°C 真空失水:
Cu2(OAc)4(H2O)2 → Cu2(OAc)4 + 2 H2O
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:
2 Cu + Cu2(OAc)4 → 2 Cu2(OAc)2
2 Cu2(OAc)4 + N2H4·H2O == 2 Cu2(OAc)2 + 4 HOAc + N2
注:乙酸(CH3COOH)可表示为HOAc