Anidrido acético - Acetic anhydride

Anidrido acético
Anidrido acético
Anidrido acético
Nomes
Nome IUPAC preferido
Anidrido acético
Nome IUPAC sistemático
Anidrido etanóico
Outros nomes
Etanoil etanoato de
ácido acético anidrido
Acetil etilo
Acetil óxido
acético óxido de
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,003,241 Edite isso no Wikidata
Número EC
Número RTECS
UNII
Número ONU 1715
  • InChI = 1S / C4H6O3 / c1-3 (5) 7-4 (2) 6 / h1-2H3 VerificaY
    Chave: WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • InChI = 1 / C4H6O3 / c1-3 (5) 7-4 (2) 6 / h1-2H3
    Chave: WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYAH
  • O = C (OC (= O) C) C
  • CC (= O) OC (= O) C
Propriedades
C 4 H 6 O 3
Massa molar 102,089  g · mol −1
Aparência líquido incolor
Densidade 1,082 g cm -3 , líquido
Ponto de fusão −73,1 ° C (−99,6 ° F; 200,1 K)
Ponto de ebulição 139,8 ° C (283,6 ° F; 412,9 K)
2,6 g / 100 mL, ver texto
Pressão de vapor 4 mmHg (20 ° C)
-52,8 · 10 −6 cm 3 / mol
1,3901
Farmacologia
Status legal
Perigos
Ficha de dados de segurança ICSC 0209
Pictogramas GHS GHS02: InflamávelGHS05: CorrosivoGHS07: Nocivo
Palavra-sinal GHS Perigo
H226 , H302 , H314 , H332
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 fogo)
3
2
1
Ponto de inflamação 49 ° C (120 ° F; 322 K)
316 ° C (601 ° F; 589 K)
Limites explosivos 2,7–10,3%
Dose ou concentração letal (LD, LC):
1000 ppm (rato, 4 h)
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
TWA 5 ppm (20 mg / m 3 )
REL (recomendado)
C 5 ppm (20 mg / m 3 )
IDLH (perigo imediato)
200 ppm
Compostos relacionados
Anidridos de ácido relacionados
Anidrido propiônico
Compostos relacionados
Ácido acético
cloreto de acetila
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O anidrido acético , ou anidrido etanóico , é o composto químico com a fórmula (CH 3 CO) 2 O. Comumente abreviado como ac 2 O, é o anidrido isolável mais simples de um ácido carboxílico e é amplamente utilizado como reagente em síntese orgânica . É um líquido incolor que tem um forte cheiro de ácido acético , que é formado por sua reação com a umidade do ar.

Estrutura e propriedades

Anidrido acético em frasco de vidro

O anidrido acético, como a maioria dos anidridos ácidos, é uma molécula flexível com estrutura não plana. A ligação do sistema pi através do oxigênio central oferece uma estabilização de ressonância muito fraca em comparação com a repulsão dipolo-dipolo entre os dois oxigênios de carbonila . As barreiras de energia para a rotação da ligação entre cada uma das conformações planas ótimas são bastante baixas.

Como a maioria dos anidridos ácidos, o átomo de carbono carbonil do anidrido acético tem caráter eletrofílico , pois o grupo de saída é o carboxilato . A assimetria interna pode contribuir para a potente eletrofilicidade do anidrido acético, pois a geometria assimétrica torna um lado de um átomo de carbono da carbonila mais reativo do que o outro e, ao fazer isso, tende a consolidar a eletropositividade de um átomo de carbono da carbonila para um lado (ver diagrama de densidade de elétrons )

Produção

O anidrido acético foi sintetizado pela primeira vez em 1852 pelo químico francês Charles Frédéric Gerhardt (1816-1856) por aquecimento de acetato de potássio com cloreto de benzoíla .

O anidrido acético é produzido por carbonilação de acetato de metila :

CH 3 CO 2 CH 3 + CO → (CH 3 CO) 2 O

O processo de anidrido acético Tennessee Eastman envolve a conversão de acetato de metila em iodeto de metila e um sal de acetato. A carbonilação do iodeto de metila, por sua vez, fornece iodeto de acetila , que reage com sais de acetato ou ácido acético para dar o produto. O cloreto de ródio na presença de iodeto de lítio é empregado como catalisador. Como o anidrido acético não é estável em água, a conversão é conduzida em condições anidras.

Em extensão decrescente, o anidrido acético também é preparado pela reação de ceteno ( etenona ) com ácido acético a 45–55 ° C e baixa pressão (0,05–0,2 bar).

H 2 C = C = O + CH 3 COOH → (CH 3 CO) 2 O (Δ H = −63 kJ / mol)

A rota do ácido acético ao anidrido acético via ceteno foi desenvolvida por Wacker Chemie em 1922, quando a demanda por anidrido acético aumentou devido à produção de acetato de celulose .

Devido ao seu baixo custo, o anidrido acético costuma ser adquirido, não preparado, para uso em laboratórios de pesquisa.

Reações

O anidrido acético é um reagente versátil para acetilações , a introdução de grupos acetil em substratos orgânicos. Nessas conversões, o anidrido acético é visto como uma fonte de CH 3 CO + .

Acetilação de álcoois e aminas

Álcoois e aminas são facilmente acetilados. Por exemplo, a reação de anidrido acético com etanol produz acetato de etila :

(CH 3 CO) 2 O + CH 3 CH 2 OH → CH 3 CO 2 CH 2 CH 3 + CH 3 COOH

Freqüentemente, uma base como a piridina é adicionada para funcionar como catalisador. Em aplicações especializadas, os sais de escândio ácidos de Lewis também provaram ser catalisadores eficazes.

Acetilação de anéis aromáticos

Os anéis aromáticos são acetilados pelo anidrido acético. Normalmente, catalisadores ácidos são usados ​​para acelerar a reação. Ilustrativas são as conversões de benzeno para acetofenona e ferroceno para acetilferroceno:

(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

Preparação de outros anidridos de ácido

Os ácidos dicarboxílicos são convertidos nos anidridos após tratamento com anidrido acético. Também é usado para a preparação de anidridos mistos, como o ácido nítrico, nitrato de acetila .

Precursor para diacetatos geminais

Os aldeídos reagem com o anidrido acético na presença de um catalisador ácido para dar diacetatos geminais. Uma antiga rota industrial para o acetato de vinila envolvia o intermediário diacetato de etilideno , o diacetato geminal obtido a partir de acetaldeído e anidrido acético:

CH 3 CHO + (CH 3 CO) 2 O → (CH 3 CO 2 ) 2 CHCH 3

Hidrólise

O anidrido acético dissolve-se em água até aproximadamente 2,6% em peso. As soluções aquosas têm estabilidade limitada porque, como a maioria dos anidridos de ácido, o anidrido acético hidrolisa para dar ácidos carboxílicos. Neste caso, o ácido acético é formado, este produto de reação sendo totalmente miscível em água:

(CH 3 CO) 2 O + H 2 O → 2 CH 3 CO 2 H

Formulários

Conforme indicado por sua química orgânica, o anidrido acético é usado principalmente para acetilações que levam a materiais comercialmente significativos. Sua maior aplicação é na conversão de celulose em acetato de celulose , que é um componente de filmes fotográficos e outros materiais revestidos, e é utilizado na fabricação de filtros de cigarro. Da mesma forma, é usado na produção de aspirina (ácido acetilsalicílico), que é preparada pela acetilação do ácido salicílico . Ele também é usado como um preservativo de madeira por meio de impregnação em autoclave para fazer uma madeira mais duradoura.

Na indústria de amido, o anidrido acético é um composto de acetilação comum, usado para a produção de amidos modificados (E1414, E1420, E1422)

Devido ao seu uso para a síntese de heroína pela diacetilação da morfina , o anidrido acético é listado como um precursor da Lista II da DEA dos EUA e restrito em muitos outros países.

Segurança

O anidrido acético é um líquido irritante e combustível. Por causa de sua reatividade com água e álcool, espuma ou dióxido de carbono são preferidos para supressão de incêndio. O vapor de anidrido acético é prejudicial.

Referências

links externos