Acétylacétone - Définition

Introduction

Acétylacétone
Général
Nom IUPAC
Synonymes	diacétylméthane β,δ-dioxopentane AcAc
No CAS	123-54-6
No EINECS	204-634-0
SMILES
Apparence	liquide incolore, d'odeur caractéristique
Propriétés chimiques
Formule brute	C5H8O2
Masse molaire	100,1158 ± 0,0052 g·mol-1
Moment dipolaire	2,78 D
Diamètre moléculaire	0,564 nm
Propriétés physiques
T° fusion	-23 °C
T° ébullition	140 °C
Solubilité	dans l'eau : 160 g·l-1
Masse volumique	(eau = 1) : 0.98
T° d’auto-inflammation	340 °C
Point d’éclair	34 °C
Limites d’explosivité dans l’air	2,4–11,6 %vol
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 0,93 kPa
Thermochimie
Cp
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1,4465
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xn
Phrases R : 10, 22,
Phrases S : (2), 21, 23, 24/25,
NFPA 704
3 2 0
Stockage	Catégorie 4 (stocker entre +15 °C et +25 °C)
SGH
Attention H226, H302,
Écotoxicologie
DL	790 mg·kg-1 (voie dermale) 575 mg·kg-1 (voie orale)
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'acétylacétone est un composé organique de formule chimique C₅H₈O₂. Cette dicétone nommée selon la nomenclature IUPAC : pentane-2,4-dione, bien que cette dénomination puisse être soumise à délibération (voir ci-après), puisqu'elle ne décrit pas exactement la structure du composé.

Propriétés

Figure 1 : tautomérie de l'acétylacétone.

Les formes tautomères énol et cétone de l'acétylacétone coexistent en solution, comme montré figure 1. La symétrie C_2v de la forme énol (forme à droite pour l'équilibre décrit figure 1) a été observée via différentes méthodes incluant la spectroscopie micro-ondes. La liaison hydrogène de l'énol réduit la répulsion stérique entre les deux groupes carbonyles. La constante d'équilibre K entre les deux formes tautomères est de 11,3 en phase gazeuse. Cette constante tend à croître dans les solvants apolaires : dans le cyclohexane : 42; dans le toluène : 10; dans le THF : 7,2; diméthylsulfoxyde : 2; et dans l'eau : 0,23.

Ion acétylacétonate

L'« ion acétylacétonate » C₅H₇O₂⁻ est la base conjuguée du pentane-2,4-dione. En réalité, l'ion libre n'existe pas en solution, mais est lié à un cation comme Na⁺. En pratique, l'existence de l'anion libre, communément abrévié en acac⁻, est un modèle utile.

Préparation

Deux procédés classiques sont utilisés pour synthétiser l'acétylacétone. Dans le premier, l'acétone et l'anhydride acétique réagissent grâce à l'addition de BF₃ utilisé comme catalyseur.

(CH₃CO)₂O + CH₃C(O)CH₃ → CH₃C(O)CH₂C(O)CH₃

Le second procédé implique la condensation catalysée par base de l'acétone et de l'acétate d'éthyle, suivie par une acidification :

NaOEt + EtO₂CCH₃ + CH₃C(O)CH₃ → NaCH₃C(O)CHC(O)CH₃ + 2 EtOH

NaCH₃C(O)CHC(O)CH₃ + HCl → CH₃C(O)CH₂C(O)CH₃ + NaCl

En raison de la facilité de procéder à ces synthèses, de nombreux analogues des acétylacétonates sont connus. On peut ainsi citer : C₆H₅C(O)CH₂C(O)C₆H₅ (dbaH) et (CH₃)₃CC(O)CH₂C(O)CC(CH₃)₃. L'hexafluoroacétylacétonate est très largement utilisé, en particulier pour générer des complexes de métaux volatiles.