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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC preferido Anhídrido acético | |
| Nombre IUPAC sistemático Anhídrido etanoico | |
| Otros nombres Etanoato de etanoilo Anhídrido de ácido acético Acetato de acetilo Óxido de acetilo Óxido acético | |
| Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| CHEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.003.241  |
| Número CE |
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PubChem CID | |
| Número RTECS |
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| UNII | |
| un numero | 1715 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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| Propiedades | |
| C 4 H 6 O 3 | |
| Masa molar | 102,089 g · mol −1 |
| Apariencia | líquido incoloro |
| Densidad | 1.082 g cm −3 , líquido |
| Punto de fusion | −73,1 ° C (−99,6 ° F; 200,1 K) |
| Punto de ebullición | 139,8 ° C (283,6 ° F; 412,9 K) |
| 2,6 g / 100 mL, ver texto | |
| Presión de vapor | 4 mmHg (20 ° C) [1] |
| -52,8 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Índice de refracción ( n D ) | 1.3901 |
| Farmacología | |
| Estatus legal |
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| Peligros | |
| Ficha de datos de seguridad | ICSC 0209 |
| Pictogramas GHS |   |
| Palabra de señal GHS | Peligro |
Declaraciones de peligro GHS | H226 , H302 , H314 , H332 |
Consejos de prudencia del SGA | P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301 + 312 , P301 + 330 + 331 , P303 + 361 + 353 , P304 + 312 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P312 , P321 , P330 , P363 , P370 + 378 , P403 + 235 |
| NFPA 704 (diamante de fuego) |  3 2 1 W |
| punto de inflamabilidad | 49 ° C (120 ° F; 322 K) |
autoignición temperatura | 316 ° C (601 ° F; 589 K) |
| Límites explosivos | 2,7–10,3% |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LC 50 ( concentración media ) | 1000 ppm (rata, 4 h) [2] |
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 5 ppm (20 mg / m 3 ) [1] |
REL (recomendado) | C 5 ppm (20 mg / m 3 ) [1] |
IDLH (peligro inmediato) | 200 ppm [1] |
| Compuestos relacionados | |
Anhídridos de ácido relacionados | Anhídrido propiónico |
Compuestos relacionados | Ácido acético Cloruro de acetilo |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 verificar ( ¿qué es ?)  | |
| Referencias de Infobox | |
El anhídrido acético , o anhídrido etanoico , es el compuesto químico con la fórmula (CH 3 CO) 2 O. Comúnmente abreviado Ac 2 O, es el anhídrido aislable más simple de un ácido carboxílico y se usa ampliamente como reactivo en síntesis orgánica . Es un líquido incoloro que huele fuertemente a ácido acético , que se forma por su reacción con la humedad del aire.
Estructura y propiedades [ editar ]
El anhídrido acético, como la mayoría de los anhídridos de ácido, es una molécula flexible con una estructura no plana. [3] El enlace del sistema pi a través del oxígeno central ofrece una estabilización de resonancia muy débil en comparación con la repulsión dipolo-dipolo entre los dos carbonil oxígenos. Las barreras de energía para unir la rotación entre cada una de las conformaciones aplanares óptimas son bastante bajas. [4]
Como la mayoría de los anhídridos de ácido, el átomo de carbono carbonilo del anhídrido acético tiene carácter electrofílico , ya que el grupo saliente es carboxilato . La asimetría interna puede contribuir a la potente electrofilicidad del anhídrido acético, ya que la geometría asimétrica hace que un lado de un átomo de carbono carbonilo sea más reactivo que el otro y, al hacerlo, tiende a consolidar la electropositividad de un átomo de carbono carbonilo en un lado (ver diagrama de densidad electrónica ).
Producción [ editar ]
El anhídrido acético fue sintetizado por primera vez en 1852 por el químico francés Charles Frédéric Gerhardt (1816-1856) calentando acetato de potasio con cloruro de benzoílo . [5]
El anhídrido acético se produce por carbonilación de acetato de metilo : [6]
- CH 3 CO 2 CH 3 + CO → (CH 3 CO) 2 O
El proceso de anhídrido acético de Tennessee Eastman implica la conversión de acetato de metilo en yoduro de metilo y una sal de acetato. La carbonilación del yoduro de metilo a su vez proporciona yoduro de acetilo , que reacciona con sales de acetato o ácido acético para dar el producto. Como catalizadores se emplea cloruro de rodio en presencia de yoduro de litio . Debido a que el anhídrido acético no es estable en agua, la conversión se realiza en condiciones anhidras.
En menor medida, el anhídrido acético también se prepara mediante la reacción de cetena ( etenona ) con ácido acético a 45–55 ° C y baja presión (0,05–0,2 bar). [7]
- H 2 C = C = O + CH 3 COOH → (CH 3 CO) 2 O (Δ H = −63 kJ / mol)
La ruta del ácido acético al anhídrido acético a través de la cetena fue desarrollada por Wacker Chemie en 1922, [8] cuando la demanda de anhídrido acético aumentó debido a la producción de acetato de celulosa .
Debido a su bajo costo, el anhídrido acético generalmente se compra, no se prepara, para su uso en laboratorios de investigación.
Reacciones [ editar ]
El anhídrido acético es un reactivo versátil para acetilaciones , la introducción de grupos acetilo a sustratos orgánicos. [9] En estas conversiones, el anhídrido acético se considera una fuente de CH 3 CO + .
Acetilación de alcoholes y aminas [ editar ]
Los alcoholes y las aminas se acetilan fácilmente. [10] Por ejemplo, la reacción de anhídrido acético con etanol produce acetato de etilo :
- (CH 3 CO) 2 O + CH 3 CH 2 OH → CH 3 CO 2 CH 2 CH 3 + CH 3 COOH
A menudo se añade una base como la piridina para que funcione como catalizador. En aplicaciones especializadas, las sales ácidas de escandio de Lewis también han demostrado ser catalizadores eficaces. [11]
Acetilación de anillos aromáticos [ editar ]
Los anillos aromáticos se acetilan con anhídrido acético. Normalmente se utilizan catalizadores ácidos para acelerar la reacción. Son ilustrativas las conversiones de benceno en acetofenona [12] y ferroceno en acetilferroceno: [13]
- (C 5 H 5 ) 2 Fe + (CH 3 CO) 2 O → (C 5 H 5 ) Fe (C 5 H 4 COCH 3 ) + CH 3 CO 2 H
Preparación de otros anhídridos de ácido [ editar ]
Los ácidos dicarboxílicos se convierten en anhídridos tras el tratamiento con anhídrido acético. [14] También se utiliza para la preparación de anhídridos mixtos, como el ácido nítrico, nitrato de acetilo .
Precursor de los diacetatos geminales [ editar ]
Los aldehídos reaccionan con el anhídrido acético en presencia de un catalizador ácido para dar diacetatos geminales. [15] Una antigua ruta industrial para el acetato de vinilo involucraba el diacetato de etilideno intermedio , el diacetato geminal obtenido a partir de acetaldehído y anhídrido acético: [16]
- CH 3 CHO + (CH 3 CO) 2 O → (CH 3 CO 2 ) 2 CHCH 3
Hidrólisis [ editar ]
El anhídrido acético se disuelve en agua hasta aproximadamente un 2,6% en peso. [17] Las soluciones acuosas tienen una estabilidad limitada porque, como la mayoría de los anhídridos de ácido, el anhídrido acético se hidroliza para dar ácidos carboxílicos. En este caso, se forma ácido acético, siendo este producto de reacción completamente miscible en agua: [18]
- (CH 3 CO) 2 O + H 2 O → 2 CH 3 CO 2 H
Aplicaciones [ editar ]
Como lo indica su química orgánica, el anhídrido acético se usa principalmente para acetilaciones que conducen a materiales comercialmente importantes. Su aplicación más grande es la conversión de celulosa en acetato de celulosa , que es un componente de la película fotográfica y otros materiales recubiertos, y se utiliza en la fabricación de filtros de cigarrillos. Del mismo modo se utiliza en la producción de aspirina (ácido acetilsalicílico), que se prepara mediante la acetilación del ácido salicílico . [19] También se utiliza como conservante de la madera mediante impregnación en autoclave para hacer una madera más duradera.
En la industria del almidón, el anhídrido acético es un compuesto de acetilación común, utilizado para la producción de almidones modificados (E1414, E1420, E1422)
Debido a su uso para la síntesis de heroína mediante la diacetilación de morfina , el anhídrido acético figura como un precursor de la Lista II de la DEA de EE. UU. Y está restringido en muchos otros países. [20]
Seguridad [ editar ]
El anhídrido acético es un líquido irritante y combustible. Debido a su reactividad hacia el agua y el alcohol, se prefieren la espuma o el dióxido de carbono para la extinción de incendios. [21] El vapor de anhídrido acético es nocivo. [22]
Referencias [ editar ]
- ^ a b c d Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0003" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Anhídrido acético" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Seidel, RW; Goddard, R .; Nöthling, N .; Lehmann, CW (2016), "Anhídrido acético a 100 K: la primera determinación de la estructura cristalina", Acta Crystallographica Section C , 72 (10): 753–757, doi : 10.1107 / S2053229616015047 , PMID 27703123 .
- ^ Wu, Guang; Van Alsenoy, C .; Geise, HJ; Sluyts, E .; Van Der Veken, BJ; Shishkov, IF; Khristenko (2000), "Anhídrido acético en la fase gaseosa, estudiado por difracción de electrones y espectroscopia infrarroja, complementado con cálculos ab Initio de geometrías y campos de fuerza", The Journal of Physical Chemistry A , 104 (7): 1576-1587, doi : 10.1021 / jp993131z .
- ↑ Charles Gerhardt (1852) “Recherches sur les acides organiques anhydres” (Investigaciones sobre los anhídridos de ácidos orgánicos), Comptes rendus …, 34 : 755-758.
- ^ Zoeller, JR; Agreda, VH; Cook, SL; Lafferty, NL; Polichnowski, SW; Pond, DM (1992), "Proceso de anhídrido acético de Eastman Chemical Company", Catal. Hoy , 13 (1): 73–91, doi : 10.1016 / 0920-5861 (92) 80188-S
- ^ Arpe, Hans-Jürgen (11 de enero de 2007), Industrielle organische Chemie: Bedeutende vor- und Zwischenprodukte (6ª ed.), Weinheim: Wiley-VCH, págs. 200-1, ISBN 978-3-527-31540-6.
- ^ Hitos en la historia de WACKER , Wacker Chemie AG , consultado el 27 de agosto de 2009.
- ^ "Anhídridos de ácido" , Comprensión de la química , consultado el 25 de marzo de 2006.
- ^ Shakhashiri, Bassam Z., "ácido acético y anhídrido acético" , la ciencia es diversión ... , Departamento de Química, Universidad de Wisconsin, Archivado desde el original en 2006-03-03 , recuperada 2006-03-25.
- ^ Macor, John; Sampognaro, Anthony J .; Verhoest, Patrick R .; Mack, Robert A. (2000). " Acetato de ( R ) - (+) - 2-hidroxi-1,2,2-trifeniletilo" . Síntesis orgánicas . 77 : 45. doi : 10.15227 / orgsyn.077.0045 .; Volumen colectivo , 10 , p. 464
- ^ Roger Adams y CR Noller "p-Bromoacetophenone" Org. Synth. 1925, vol. 5, pág. 17. doi : 10.15227 / orgsyn.005.0017
- ^ Taber, Douglass F., cromatografía en columna: preparación de acetil ferroceno , Departamento de Química y Bioquímica, Universidad de Delaware, archivado desde el original el 2 de mayo de 2009 , consultado el 27 de agosto de 2009.
- ^ BH Nicolet y JA Bender "Anhídrido 3-nitroftálico" Org. Synth. 1927, vol. 7, 74. doi : 10.15227 / orgsyn.007.0074
- ^ RT Bertz "Diacetato de furfurilo" Org. Synth. 1953, 33, 39. doi : 10.15227 / orgsyn.033.0039
- ^ G. Roscher "Vinil ésteres" en Enciclopedia de tecnología química de Ullmann , 2007 John Wiley & Sons: Nueva York. doi : 10.1002 / 14356007.a27_419
- ^ Anhídrido acético: preguntas frecuentes (PDF) , British Petroleum, archivado desde el original (PDF) el 2007-10-11 , consultado el 2006-05-03 .
- ^ Anhídrido acético: Hoja de datos de seguridad del material (PDF) (PDF) , Celanese, archivado desde el original (PDF) el 2007-09-27 , consultado el 2006-05-03 .
- ^ Anhídrido acético (PDF) , Informe de evaluación inicial de SIDS, Ginebra: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, p. 5 .
- ^ ONU interceptaciones de heroína talibanes Química en Afganistán rara victoria , Bloomberg , Archivado desde el original el 22 de octubre 2012 , recuperada 2008-10-07.
- ^ "Hojas de datos" . Centro internacional de información sobre seguridad y salud en el trabajo . Consultado el 13 de abril de 2006 .
- ^ "NIOSH" . Guía de bolsillo sobre peligros químicos . Archivado desde el original el 22 de abril de 2006 . Consultado el 13 de abril de 2006 .
Enlaces externos [ editar ]
- ICSC 0209
- Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos
