Anidrido de ácido orgânico - Organic acid anhydride

Exemplo genérico de um anidrido carboxílico com o grupo funcional marcado em azul.

Um anidrido de ácido orgânico é um anidrido de ácido que é um composto orgânico . Um anidrido de ácido é um composto que possui dois grupos acila ligados ao mesmo átomo de oxigênio . Um tipo comum de anidrido de ácido orgânico é um anidrido carboxílico , onde o ácido parental é um ácido carboxílico , a fórmula do anidrido sendo (RC (O)) 2 O. Anidridos de ácidos simétricos deste tipo são nomeados pela substituição da palavra ácido em o nome do ácido carboxílico parental pela palavra anidrido . Assim, (CH 3 CO) 2 O é chamado de anidrido acético. Anidridos de ácido mistos (ou assimétricos), como o anidrido fórmico acético (ver abaixo), são conhecidos, pelo que ocorre a reação entre dois ácidos carboxílicos diferentes. A nomenclatura de anidridos de ácido assimétricos lista os nomes de ambos os ácidos carboxílicos reagidos antes da palavra "anidrido" (por exemplo, a reação de desidratação entre o ácido benzóico e o ácido propanóico produziria "anidrido benzoico propanóico").

Um ou ambos os grupos acil de um anidrido de ácido também podem ser derivados de outro tipo de ácido orgânico , como ácido sulfônico ou um ácido fosfônico . Um dos grupos acil de um anidrido de ácido pode ser derivado de um ácido inorgânico , como o ácido fosfórico . O anidrido misto de ácido 1,3-bisfosfoglicérico , um intermediário na formação de ATP via glicólise , é o anidrido misto de ácido 3-fosfoglicérico e ácido fosfórico . Os óxidos ácidos também são classificados como anidridos de ácido.

Preparação

Os anidridos de ácidos orgânicos são preparados na indústria por diversos meios. O anidrido acético é produzido principalmente pela carbonilação do acetato de metila . O anidrido maleico é produzido pela oxidação do benzeno ou butano . As rotas de laboratório enfatizam a desidratação dos ácidos correspondentes. As condições variam de ácido a ácido, mas o pentóxido de fósforo é um agente desidratante comum :

2 CH 3 COOH + P 4 O 10CH 3 C (O) OC (O) CH 3 + "P 4 O 9 (OH) 2 "

Os cloretos de ácido também são precursores eficazes:

CH 3 C (O) Cl + HCO 2 Na → HCO 2 COCH 3 + NaCl

Anidridos mistos contendo o grupo acetil são preparados a partir de ceteno :

RCO 2 H + H 2 C = C = O → RCO 2 C (O) CH 3

Reações

Os anidridos ácidos são uma fonte de grupos acila reativos e suas reações e usos se assemelham aos dos haletos de acila . Em reações com substratos próticos, as reações fornecem quantidades iguais do produto acilado e do ácido carboxílico:

RC (O) OC (O) R + HY → RC (O) Y + RCO 2 H

para HY = HOR (álcoois), HNR ' 2 (amônia, aminas primárias, secundárias), anel aromático (ver acilação de Friedel-Crafts ).

Os anidridos de ácido tendem a ser menos eletrofílicos do que os cloretos de acila , e apenas um grupo acila é transferido por molécula de anidrido de ácido, o que leva a uma eficiência de átomo mais baixa . O baixo custo, entretanto, do anidrido acético o torna uma escolha comum para reações de acetilação .

Aplicações e ocorrência de anidridos ácidos

O anidrido acético é um importante produto químico industrial amplamente utilizado para preparar ésteres de acetato, por exemplo, acetato de celulose . O anidrido maleico é o precursor de várias resinas por copolimerização com estireno . O anidrido maleico é um dienófilo na reação de Diels-Alder .

Os dianidridos, moléculas que contêm duas funções de anidrido de ácido, são usados ​​para sintetizar poliimidas e, às vezes, poliésteres e poliamidas . Exemplos de dianidridos: dianidrido piromelítico (PMDA), 3,3 ', 4,4' - dianidrido oxidiphtálico (ODPA), 3,3 ', 4,4'-benzofenona tetracarboxílico dianidrido (BTDA), 4,4'-diftálico ( hexafluoroisopropilideno) anidrido (6FDA), dianidrido benzoquinonetetracarboxílico , dianidrido etilenotetracarboxílico . Polianidridos são uma classe de polímeros caracterizados por ligações de anidrido que conectam unidades repetidas da cadeia principal do polímero .

Ocorrência biológica

Produtos naturais contendo anidridos ácidos foram isolados de animais, bactérias e fungos. Os exemplos incluem cantharidina de espécies de besouro da bolha, incluindo a mosca espanhola , Lytta vesicatoria e tautomicina , da bactéria Streptomyces spiroverticillatus . A família maleidride de metabólitos secundários de fungos, que possui uma ampla gama de atividades antibióticas e antifúngicas, são compostos alicíclicos com grupos funcionais de anidrido maleico. Várias proteínas em procariotas e eucariotas sofrem clivagem espontânea entre os resíduos de aminoácidos ácido aspártico e prolina por meio de um intermediário anidrido ácido. Em alguns casos, o anidrido pode então reagir com nucleófilos de outros componentes celulares, como na superfície da bactéria Neisseria meningitidis ou em proteínas localizadas nas proximidades.

Análogos

Azoto

Um grupo funcional de imida linear geral

Imidas são análogos estruturalmente relacionados, onde o oxigênio de ligação é substituído por nitrogênio. Eles são formados de forma semelhante pela condensação de ácidos dicarboxílicos com amônia. A substituição de todos os átomos de oxigênio por nitrogênio dá imidinas , um grupo funcional raro e muito sujeito à hidrólise.

Enxofre

O enxofre pode substituir o oxigênio, tanto no grupo carbonila quanto na ponte. No primeiro caso, o nome do grupo acila é colocado entre parênteses para evitar ambigüidade no nome, por exemplo, anidrido (tioacético) (CH 3 C (S) OC (S) CH 3 ). Quando dois grupos acila estão ligados ao mesmo átomo de enxofre, o composto resultante é chamado de tioanidrido, por exemplo, tioanidrido acético ((CH 3 C (O)) 2 S).

Veja também

Referências

links externos