bugorwiki.info
на главную

Ангидрид органической кислоты

«Ангидрид» перенаправляет сюда. Для неорганических ангидридов см. Кислотный оксид.
Типичный пример ангидрида карбоновой кислоты с функциональной группой, отмеченной синим.

Ангидрид органической кислоты представляет собой ангидрид кислоты, который представляет собой органическое соединение. Кислый ангидрид представляет собой соединение, которое имеет две ацильные группы, связанные с одним и тем же атомом кислорода. Обычный тип ангидрида органической кислоты представляет собой ангидрид карбоновой кислоты , где исходная кислота представляет собой карбоновую кислоту, причем формула ангидрида представляет собой (RC (O)) 2O. Симметричные ангидриды кислот этого типа называются заменой слова « кислота» в названии исходной карбоновой кислоты словом « ангидрид» . Таким образом, (CH3CO) 2O называется уксусным ангидридом. Известны смешанные (или несимметричные) ангидриды кислот, такие как уксусно-муравьиный ангидрид (см. Ниже).

Одна или обе ацильные группы ангидрида кислоты также могут быть получены из другого типа органической кислоты, такой как сульфоновая кислота или фосфоновая кислота. Одна из ацильных групп ангидрида кислоты может быть получена из неорганической кислоты, такой как фосфорная кислота. Смешанный ангидрид 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты, промежуточный продукт в образовании АТФ посредством гликолиза, представляет собой смешанный ангидрид 3-фосфоглицериновой кислоты и фосфорной кислоты. Кислотные оксиды также классифицируются как ангидриды кислот.

подготовка

Ангидриды органических кислот получают в промышленности различными способами. Уксусный ангидрид в основном получают карбонилированием метилацетата. Малеиновый ангидрид получают окислением бензола или бутана. Лабораторные маршруты подчеркивают дегидратацию соответствующих кислот. Условия варьируются от кислоты к кислоте, но пятиокись фосфора является обычным дегидратирующим агентом:

2 CH3COOH + P4O10 → CH3C (O) OC (O) CH3 + "P4O9 (OH) 2"

Кислотные хлориды также являются эффективными прекурсорами:

CH3C (O) Cl + HCO2Na → HCO2COCH3 + NaCl

Смешанные ангидриды, содержащие ацетильную группу, получают из кетена:

RCO2H + H2C = C = O → RCO2C (O) CH3

Реакции

Кислотные ангидриды являются источником реакционноспособных ацильных групп, а их реакции и использование напоминают реакции ацилгалогенидов. В реакциях с протонными субстратами реакции дают равные количества ацилированного продукта и карбоновой кислоты:

RC (O) OC (O) R + HY → RC (O) Y + RCO2H

для HY = HOR (спирты), HNR'2 (аммиак, первичные, вторичные амины), ароматическое кольцо (см. ацилирование Фриделя-Крафтса).

Кислотные ангидриды имеют тенденцию быть менее электрофильными, чем ацилхлориды, и только одна ацильная группа переносится на молекулу ангидрида кислоты, что приводит к более низкой эффективности атома. Однако низкая стоимость уксусного ангидрида делает его обычным выбором для реакций ацетилирования.

Области применения и возникновение кислотных ангидридов

  • Иллюстративные ангидриды кислот
  • Уксусный ангидрид производится в больших масштабах для многих применений.
  • Нафталинтетракарбоновый диангидрид, строительный блок для сложных органических соединений, является примером диангидрида.
  • Малеиновый ангидрид - это циклический ангидрид, широко используемый для изготовления промышленных покрытий.
  • АТФ в своей протонированной форме представляет собой ангидрид, полученный из фосфорной кислоты.
  • «Смешанный ангидрид» 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты широко встречается в метаболических путях.
  • 3'-Фосфоаденозин-5'-фосфосульфат (PAPS) представляет собой смешанный ангидрид серной и фосфорной кислот и является наиболее распространенным коферментом в биологических реакциях переноса сульфата.

Уксусный ангидрид является основным промышленным химическим веществом, широко используемым для получения ацетатных эфиров, например ацетата целлюлозы. Малеиновый ангидрид является предшественником различных смол путем сополимеризации со стиролом. Малеиновый ангидрид является диенофилом в реакции Дильса-Альдера.

Диангидриды, молекулы, содержащие две кислотно-ангидридные функции, используются для синтеза полиимидов, а иногда и сложных полиэфиров и полиамидов. Примеры диангидридов: пиромеллитовый диангидрид (PMDA), 3,3 ', 4,4' - оксидифталевый диангидрид (ODPA), 3,3 ', 4,4'-бензофенон, тетракарбоновый диангидрид (BTDA), 4,4'-дифталевый гексафторизопропилиден) ангидрид (6FDA), бензохинонететракарбоновый диангидрид, этилентетракарбоновый диангидрид. Полиангидриды представляют собой класс полимеров, характеризующихся ангидридными связями, которые соединяют повторяющиеся звенья основной цепи полимера.

Натуральные ангидриды органических кислот редки из-за реакционной способности функциональной группы. Примеры включают кантаридин из видов жуков-блистеров, включая испанскую муху, Lytta vesicatoria и таутомицин из бактерии Streptomyces spiroverticillatus .

Аналоги серы

Сера может заменить кислород либо в карбонильной группе, либо в мостике. В первом случае название ацильной группы заключено в скобки, чтобы избежать двусмысленности в названии, например, (тиоацетат) ангидрид (CH3C (S) OC (S) CH3). Когда две ацильные группы присоединены к одному и тому же атому серы, получающееся в результате соединение называется тиоангидридом, например, уксусным тиоангидридом ((CH3C (O)) 2S).


просмотров: 19