El ácido acetoacético (también acetoacetato y ácido diacético) es el compuesto orgánico con la fórmula CH 3 COCH 2 COOH. Es el más simple beta- ceto-ácido , y al igual que otros miembros de esta clase, es inestable. Los ésteres metílicos y etílicos, que son bastante estables, se producen industrialmente a gran escala como precursores de los colorantes. El ácido acetoacético es un ácido débil . [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido Ácido 3-oxobutanoico [1] | |
Otros nombres Ácido diacético, acetoacetato | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 4 H 6 O 3 | |
Masa molar | 102,089 g · mol −1 |
Apariencia | Líquido aceitoso incoloro |
Punto de fusion | 36,5 ° C (97,7 ° F; 309,6 K) |
Punto de ebullición | Se descompone |
Soluble | |
Solubilidad en disolventes orgánicos | Soluble en etanol , éter |
Acidez (p K a ) | 3,58 [2] |
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 | |
Bioquímica
En condiciones fisiológicas típicas, el ácido acetoacético existe como su base conjugada , acetoacetato.
El acetoacetato se produce en las mitocondrias del hígado a partir de acetoacetil coenzima A (CoA). Primero, se agrega otro grupo acetilo de acetil CoA para formar 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA , luego se pierde un acetil CoA de esto, produciendo acetoacetato. El acetoacetato inicial puede provenir del último ciclo de la beta oxidación de un ácido graso , o puede sintetizarse a partir de dos moléculas de acetil CoA, catalizadas por tiolasa . [4] : 393
En los mamíferos, el acetoacetato producido en el hígado (junto con los otros dos " cuerpos cetónicos ") se libera en el torrente sanguíneo como fuente de energía durante los períodos de ayuno , ejercicio o como resultado de la diabetes mellitus tipo 1 . [5] Primero, se le transfiere enzimáticamente un grupo CoA desde succinil CoA , convirtiéndolo de nuevo en acetoacetil CoA; esta luego se rompe en dos moléculas de acetil CoA por la tiolasa, y estas luego ingresan al ciclo del ácido cítrico . El músculo cardíaco y la corteza renal prefieren el acetoacetato sobre la glucosa. El cerebro usa acetoacetato cuando los niveles de glucosa son bajos debido al ayuno o la diabetes. [4] : 394
Síntesis y propiedades
El ácido acetoacético se puede preparar mediante la hidrólisis de diceteno . Sus ésteres se producen de forma análoga mediante la reacción entre diceteno y alcoholes, [3] y el ácido acetoacético se puede preparar mediante la hidrólisis de estas especies. [6] En general, el ácido acetoacético se genera a 0 ° C y se usa in situ inmediatamente. [7] Se descompone a una velocidad moderada en acetona y dióxido de carbono :
- CH 3 C (O) CH 2 CO 2 H → CH 3 C (O) CH 3 + CO 2
La forma ácida tiene una vida media de 140 minutos a 37 ° C en agua, mientras que la forma básica (el anión) tiene una vida media de 130 horas. Es decir, reacciona unas 55 veces más lentamente. [8] Es un ácido débil (como la mayoría de los ácidos alquilcarboxílicos), con un p K a de 3,58.
Displays ácido acetoacético ceto-enol tautomerización , con la forma enol de ser parcialmente estabilizado por conjugación extendida y intramolecular H-bonding . El equilibrio depende fuertemente del solvente; con la forma ceto predominante en disolventes polares (98% en agua) y la forma enol representando el 25-49% del material en disolventes no polares. [9]
Aplicaciones
Los ésteres acetoacéticos se utilizan para la reacción de acetoacetilación , que se utiliza ampliamente en la producción de amarillos de arilida y tintes de diarilida . [3] Aunque los ésteres pueden usarse en esta reacción, el diceteno también reacciona con alcoholes y aminas a los correspondientes derivados del ácido acetoacético en un proceso llamado acetoacetilación . Un ejemplo es la reacción con 4-amino indano : [10]
Detección
El ácido acetoacético se mide en la orina de personas con diabetes para detectar cetoacidosis [11] y para controlar a las personas que siguen una dieta cetogénica o baja en carbohidratos . [12] [13] Esto se hace usando tiras reactivas recubiertas con nitroprusiato o reactivos similares. El nitroprusiato cambia de rosa a violeta en presencia de acetoacetato, la base conjugada del ácido acetoacético, y el cambio de color se clasifica a simple vista. La prueba no mide el β-hidroxibutirato, la cetona más abundante en el cuerpo; durante el tratamiento de la cetoacidosis, el β-hidroxibutirato se convierte en acetoacetato, por lo que la prueba no es útil después de que comienza el tratamiento [11] y puede ser falsamente baja en el momento del diagnóstico. [14]
Se utilizan pruebas similares en vacas lecheras para detectar cetosis . [15]
Ver también
- 3-hidroxibutirato deshidrogenasa
Referencias
- ^ "Materia principal". Nomenclatura de la química orgánica: Recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: La Real Sociedad de Química . 2014. p. 748. doi : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
- ^ Dawson, RMC, et al., Datos para la investigación bioquímica , Oxford, Clarendon Press, 1959.
- ^ a b c Franz Dietrich Klingler; Wolfgang Ebertz (2005). "Ácidos oxocarboxílicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a18_313 . ISBN 978-3527306732.
- ^ a b Lubert Stryer (1981). Bioquímica (2ª ed.).
- ^ Stryer, Lubert (1995). Bioquímica (Cuarta ed.). Nueva York: WH Freeman and Company. págs. 510–515, 581–613, 775–778. ISBN 0 7167 2009 4.
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- ^ Reynolds, George A .; VanAllan, JA (1952). "Metilglioxal-ω-fenilhidrazona" . Síntesis orgánicas . 32 : 84. doi : 10.15227 / orgsyn.032.0084 .; Volumen colectivo , 4 , p. 633
- ^ Hay, RW; Bond, MA (1967). "Cinética de descarboxilación del ácido acetoacético". Aust. J. Chem . 20 (9): 1823–8. doi : 10.1071 / CH9671823 .
- ^ Grande, Karen D .; Rosenfeld, Stuart M. (1980). "Equilibrios tautoméricos en ácido acetoacético". La Revista de Química Orgánica . 45 (9): 1626–1628. doi : 10.1021 / jo01297a017 . ISSN 0022-3263 .
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- ^ a b Nyenwe, EA; Kitabchi, AE (abril de 2016). "La evolución de la cetoacidosis diabética: una actualización de su etiología, patogénesis y manejo". Metabolismo: clínico y experimental . 65 (4): 507–21. doi : 10.1016 / j.metabol.2015.12.007 . PMID 26975543 .
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