Karbonsav-anhidridek

A savanhidridek általános képlete.

A savanhidridek olyan szerves vegyületek, amelyekben két acilcsoport kapcsolódik ugyanahhoz az oxigénatomhoz. 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. 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

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.

Nem karbonsavból származó anhidridek

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

Előállításuk

Savanhidrideket iparilag különböző módokon állítanak elő. Ecetsav-anhidridet főként metil-acetát karbonilezésével gyártanak. 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 + P4O10 → CH3C(O)OC(O)CH3 + ’(HO)2P4O9’

Megfelelő kiindulási anyagok a savkloridok is:

CH3C(O)Cl + HCO2Na → HCO2COCH3 + NaCl

Acetilcsoportot tartalmazó vegyes anhidrideket keténből állítanak elő:

RCO2H + H2C=C=O → RCO2C(O)CH3

Reakcióik

A savanhidridek acilcsoportforrások, reakcióik és felhasználásuk a savhalogenidekéhez hasonlít. Disszociábilis protont tartalmazó (protikus) 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

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

Dianhidridek

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); benzokinon-tetrakarbonsav-dianhidrid; etiléntetrakarbonsav-dianhidrid.

Fordítás

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. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Jegyzetek

  1. ↑ "acid anhydrides". A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry. {{cite book}}: External link in |chapterurl= (súgó); Unknown parameter |chapterurl= ignored (|chapter-url= suggested) (súgó)
  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. ↑ Náray-Szabó Gábor, ed. (2006). Kémia. Budapest: Akadémiai Kiadó. 585. o. ISBN 963-05-8240-6.
  7. ↑ Lewis I. Krimen (1988). "Acetic Formic Anhydride". Org. Synth. {{cite journal}}: More than one of |surname1= és |author= specified (súgó); Coll. Vol., 6: 8 {{citation}}: Missing or empty |title= (súgó)
  8. 1 2 Sablon:BlueBookRef