Savanhidridek

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

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

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

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 + P₄O₁₀ → CH₃C(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

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,^[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

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.

Hivatkozások

↑ acid anhydrides, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry
↑ A karbonilvegyületek és reakcióik. (Hozzáférés: 2010. augusztus 22.)
↑ 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
↑ Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
↑ 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
↑ szerk.: Náray-Szabó Gábor: Kémia. Budapest: Akadémiai Kiadó, 585. o. (2006). ISBN 963-05-8240-6
↑ Lewis I. Krimen (1988). „Acetic Formic Anhydride”. Org. Synth.. ; Coll. Vol. 6: 8
↑ ^a ^b Sablon:BlueBookRef

[Gold-1] ydrides, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry

[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. (2006). ISBN 963-05-8240-6

[7] Lewis I. Krimen (1988). „Acetic Formic Anhydride”. Org. Synth.. ; Coll. Vol. 6: 8

[Blue-8] Sablon:BlueBookRef

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]