Savanhidridek

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A savanhidridek általános képlete.

A savanhidridek olyan szerves vegyületek, amelyekben két acilcsoport kapcsolódik ugyanahhoz az oxigénatomhoz.[1] A két acilcsoport általában ugyanabból a karbonsavból származik (egyszerű savanhidrid), ilyenkor képlete (RC(O))2O. Az egyszerű savanhidrideket úgy nevezzük el, hogy a sav neve után tesszük az -anhidrid utótagot.[2] Így a (CH3CO)2O neve ecetsav-anhidrid. Vegyes (aszimmetrikus) savanhidridek is ismertek, ilyen például az alább bemutatott ecetsav-hangyasav-anhidrid. Ezek nevében a karbonsavakat betűrend szerint, egymástól kötőjellel elválasztva soroljuk fel.

Fontos savanhidridek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ecetsav-anhidrid fontos ipari vegyszer, széles körben használják acetát észterek, például cellulóz-acetát előállítására. A maleinsav-anhidrid számos sztirollal kopolimerizált műgyanta prekurzora. Diels–Alder-reakciókban mint dienofil vesz részt.[3]

Nem karbonsavból származó anhidridek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A savanhidridek egyik vagy mindkét acilcsoportja származhat szulfonsavból vagy foszfonsavból is. A vegyes anhidrid 1,3-biszfoszfoglicerát az ATP glikolízis során történő képződésének köztiterméke.[4]

Előállításuk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Savanhidrideket iparilag különböző módokon állítanak elő. Ecetsav-anhidridet főként metil-acetát karbonilezésével gyártanak.[5][6] Maleinsav-anhidridet benzol vagy bután oxidációjával állítanak elő. Laboratóriumi módszerek esetén főként a megfelelő savakból történő vízelvonás használatos. Az alkalmazandó körülmények a savtól függenek, az egyik gyakran használt vízelvonószer a foszfor-pentoxid:

2 CH3COOH + P4O10CH3C(O)OC(O)CH3 + ’(HO)2P4O9

Megfelelő kiindulási anyagok a savkloridok is:[7]

CH3C(O)Cl + HCO2Na → HCO2COCH3 + NaCl

Acetilcsoportot tartalmazó vegyes anhidrideket keténből állítanak elő:

RCO2H + H2C=C=O → RCO2C(O)CH3

Reakcióik[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A savanhidridek acilcsoportforrások, reakcióik és felhasználásuk a savhalogenidekéhez hasonlít. Disszociábilis protont tartalmazó (prótikus) anyagokkal reagálva egyenlő mennyiségben keletkezik acilezett termék és karbonsav:

RC(O)OC(O)R + HY → RC(O)Y + RCO2H

ahol HY lehet: HOR (alkohol), HNR'2 (ammónia, primer vagy szekunder amin), aromás gyűrű (lásd Friedel–Crafts acilezés).

A savanhidridek a savkloridoknál kevésbé elektrofilek, és savanhidrid molekulánként csak egy acilcsoportot adnak át, így az atomhatékonyság is kisebb. Alacsony költsége miatt azonban az acetilezési reakciókhoz gyakran az ecetsav-anhidridet választják.

Kénanalógok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kénatom – akár a karbonilcsoportban, akár hídatomként – helyettesítheti az oxigént. Az előbbi esetben az acilcsoport nevét zárójelben adjuk meg, hogy a név egyértelmű legyen[8], például (tioecetsav)anhidrid (CH3C(S)OC(S)CH3). Ha a két acilcsoport ugyanahhoz a kénatomhoz kapcsolódik, a vegyület neve tioanhidrid[8], például ecetsav-tioanhidrid ((CH3C(O))2S).

Dianhidridek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A dianhidridek két savanhidrid funkciót tartalmazó molekulák. Ezeket a vegyületeket főként poliimidek és esetenként poliészterek és poliamidok szintetizálásához használják.

Dianhidridre példa a piromellitsav-dianhidrid PMDA), 3,3’,4,4’-oxidiftálsav-dianhidrid (ODPA); 3,3’,4,4’-benzofenon-tetrakarbonsav-dianhidrid (BTDA); 4,4’-diftálsav-(hexafluorizopropilidén)-anhidrid (6FDA); benzokinontetrakarbonsav-dianhidrid; etiléntetrakarbonsav-dianhidrid.

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Acid anhydride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. International Union of Pure and Applied Chemistry. "acid anhydrides". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  2. A karbonilvegyületek és reakcióik. (Hozzáférés: 2010. augusztus 22.)
  3. Heimo Held, Alfred Rengstl, Dieter Mayer "Acetic Anhydride and Mixed Fatty Acid Anhydrides" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a01_065
  4. Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
  5. Zoeller, J. R.; Agreda, V. H.; Cook, S. L.; Lafferty, N. L.; Polichnowski, S. W.; Pond, D. M. "Eastman Chemical Company Acetic Anhydride Process" Catalysis Today (1992), volume 13, pp.73-91. doi:10.1016/0920-5861(92)80188-S
  6. szerk.: Náray-Szabó Gábor: Kémia. Budapest: Akadémiai Kiadó, 585. o. ISBN 963-05-8240-6 (2006) 
  7. Lewis I. Krimen (1988.). „Acetic Formic Anhydride”. Org. Synth..  ; Coll. Vol. 6: 8
  8. ^ a b Sablon:BlueBookRef