Acetáty

Acetáty (z lat.  Asidym aceticum ) jsou dvě velké různé třídy derivátů kyseliny octové : soli kyseliny octové a estery kyseliny octové. Acetáty se získávají nahrazením vodíku ( H + ) karboxylové skupiny kyseliny octové:

• alkalické kovy ( Na + za vzniku soli octanu sodného CH 3 C OO Na ), alkalické zeminy ( Ca 2+ → octan vápenatý ( CH 3 COO) 2 Ca ), přechodné kovy ( Fe 3+ → octan železitý Fe (CH 3 COO ) 3 );
• nekovy ( NH 4 + → octan amonný CH 3 COONH 4 ; Si 4+ → tetraacetát křemíku Si (CH 3 COO) 4 , používá se jako oxidační činidlo [1] ;
• radikály za vzniku esterů (např. s radikálem (CH 3 -) vzniká methylacetát nebo methylester kyseliny octové CH 3 COOCH 3 ).

K náhradě vodíku nedochází jednoduchou substituční reakcí .

Anion CH 3 COO se nazývá acetátový iont [ 2] .

Acetátová skupina s chemickým vzorcem CH 3 CO a strukturním vzorcem -C (= O) -CH 3 může být označena symbolem Ac [3] , což může být matoucí kvůli stejnému označení prvku aktinium , pak sodík acetát bude psán jako Ac O Na a ethylacetát jako Et O Ac [4] .

Acetáty ve formě solí jsou krystalické produkty, které jsou snadno rozpustné ve vodě; estery jsou těkavé kapaliny s ovocnou a květinovou vůní. Acetáty se používají jako rozpouštědla pro laky, pryskyřice, při výrobě celuloidu , v parfumerii a potravinářském průmyslu. Většina komerčně vyráběných acetátů je ve formě polymerů . V biosyntéze jsou acetáty nejběžnějším stavebním kamenem.

Fyzikální vlastnosti

Soli kyseliny octové jsou vysoce rozpustné ve vodě [5] , s výjimkou stříbra a octanů rtuťnatých , které jsou ve studené vodě spíše špatně rozpustné [6] . Acetátové soli snadno krystalizují [6] .

Acetátové soli, včetně acetátů alkalických kovů a kovů alkalických zemin , tvoří binární a komplexní sloučeniny. Při vazbě molekul kyseliny octové acetátovými solemi se získávají tzv. kyselé acetáty, např. octan sodný Na(CH 3 COO) 2 CH 3 COOH [6] . Přechodné kovy mohou tvořit komplexy , jako je octan chromitý a zásaditý octan zinečnatý .

Acetáty ve formě esterů jsou těkavé kapaliny s ovocnou a květinovou vůní [7] . Estery kyseliny octové slouží jako dobrá organická rozpouštědla, ale jsou hořlavé a hořlavé [7] . Acetátesterová aktivní rozpouštědla, používaná např. pro výrobu nitrolaků, se dělí podle bodu varu na [8] :

• vysokovroucí ( butylacetát , isobutylacetát, amylacetát );
• nízkovroucí ( ethylacetát , propylacetát).

Získání

Acetátové soli kyseliny octové se připravují rozpuštěním oxidů , hydroxidů nebo určitých solí (jako jsou uhličitany ) v kyselině octové.

Octan sodný lze připravit jako šumivou vodu doma z octa a sody podle reakce:

CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COO - Na + + H 2 O + CO 2

Acetátové estery kyseliny octové se získávají reakcí esterifikace kyseliny octové nebo acetanhydridu s alkoholy [9] :

CH 3 COOH + R OH \u003d CH 3 COOR + H 2 O , kde R je radikál

Pokud je radikál R \ u003d C2H5 + , pak se ethylacetát získá reakcí [ 9 ] :

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH \ u003d CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

Chemické vlastnosti acetátových solí kyseliny octové

Interakce s kyselinami

Působením netěkavých kyselin se z acetátových solí uvolňuje kyselina octová [6] .

Acetátové soli (např . octan vápenatý ) jsou schopné dekarboxylace kyseliny octové za vzniku acetonu a [10] .

Hydrolýza

Vodné roztoky octanů, soli kyseliny octové tvořené silnými zásadami ( kationty alkalických kovů Na , K a kovy alkalických zemin Ba aj.), mají alkalickou reakci [11] .

Soli kyseliny octové (acetáty) přechodných kovů podléhají hydrolýze za vzniku hydroxidu kovu a zásaditých acetátů podle reakcí [5] :

Fe ( CH 3 C OO ) 3 + H 2 O \ u003d Fe ( OH ) ( C 2 H 3 O 2 ) 2 + CH 3 COOH

Fe ( C2H302 ) 3 + 2H20 = Fe ( OH ) 2 ( C2H302 ) + 2 CH3COOH _ _ _ _ _

Fe ( C2H302 ) 3 + 3H20 = Fe ( OH ) 3 + 3 CH3COOH

Červenohnědou sraženinou je zásaditý octan železa Fe ( OH ) 2 ( C2H3O2 ) .

V případě hydrolýzy octanu amonného CH 3 COONH 4 jako soli slabé kyseliny a slabé zásady zůstává roztok neutrální [11] .

Barvení látek mořidlem je založeno na hydrolýze solí kyseliny octové (acetátů) [12] :

• tkanina je impregnována acetátem (například hliník , železo , octan chromitý),
• zpracované párou ,
• hydroxid kovu vzniká na vláknu v důsledku hydrolytických reakcí a, pevně vázaný na tkaninu
• barvivo se váže na kov a vytváří silnou barvu díky kovu.

Hydrolytická srážecí metoda

Při analýze rud , strusek , slitin, kdy je úkolem oddělit hliník a železo od manganu, niklu , kobaltu a , zinku a , jako jedné z metod oddělování jednotlivých kationtů (například Fe 3+ ) nebo jejich skupin (např . Al 3 + + Fe 3+ ) metoda jejich srážení pomocí acetátů (například octan sodný CH 3 COONa, jako sůl slabé kyseliny octové) se používá k získání červenohnědých sraženin ve formě hydroxidů nebo zásaditých acetátů ( například Fe (OH) 2 (C 2 H 3 O 2 ) ve formě červenohnědé sraženiny) [13] . U železa je tato metoda kvantitativní [13] .

Laboratorní metoda získávání metanu

Fúze acetátů s žíravými alkáliemi je nejjednodušší laboratorní metodou pro získání metanu a [14] .

Elektrolýza

Při elektrolýze acetátů alkalických kovů ve vodných nebo methanolových roztocích vzniká na anodě ethan [15] .

Kvalitativní reakce

Kvalitativní reakce pro kovy v acetátových solích kyseliny octové jsou založeny na srážení hydroxidů kovů nebo zásaditých acetátů různých barev.

Kvalitativní reakcí na acetát-estery je saponifikační reakce [16] .

Kvalitativní reakce na acetátovou skupinu jsou:

• reakce s kyselinou sírovou se vznikem octového zápachu v důsledku tvorby kyseliny octové [17] ;
• reakce s chloridem železitým se srážením červenohnědé sraženiny Fe( OH ) 2 (C 2 H 3 O 2 ) [17] ;
• reakce s iso -amylalkoholem s výskytem vůně hruškové esence v důsledku tvorby amylacetátu a [16] [17] ;
• reakce s ethylalkoholem se vznikem ovocné vůně ethylacetát a [16] [17] ;
• reakce s oxidem arsenitým As 2 O 3 se vznikem nechutného zápachu kakodylu a v důsledku tvorby kakodyloxidu (CH 3 ) 2 As-O-As (CH 3 ) 2 při expozici acetátové skupině. Radikál ( CH 3 ) 2 As −, zvaný kakodyl (z řeckého κᾰκός „ špatný“) je zodpovědný za odporný zápach [16] .

Acetáty jsou estery kyseliny octové

Acetátové estery kyseliny octové obecného vzorce CH3C02R , kde R jsou radikály nahrazující vodík (H + ) karboxylové skupiny kyseliny octové. Na trhu s acetáty dominují estery. Obvykle nízká toxicita. Radikály mohou být:

• uhlovodíkové zbytky alkanů , tvořící např. CH 3 COOCH 3 methylacetát (methylester kyseliny octové), CH 3 COOC 2 H 5 ethyl acetát (ethylester kyseliny octové, ovocná vůně);
• uhlovodíkové zbytky alkenů , tvořící např. CH 3 COOCH=CH 2 vinylacetát [18] , což je surovina pro výrobu polyvinylalkoholu , který je součástí mnoha nátěrových hmot;
• uhlovodíkové zbytky aromatických sloučenin , například acetát celulózy (acetát celulózy) - ester celulózy a kyseliny octové a další.

Jako vonné látky se nejčastěji používají acetátestery kyseliny octové [9] .

Zápach závisí na struktuře acetátesterů kyseliny octové [9] :

• acetáty nižších alifatických alkoholů používané jako potravinářské esence s ovocnou vůní ( ethylacetát ) mají ovocnou a ovocno- bobulovou vůni ;
• květinové vůně mají terpenalkoholové acetáty používané v parfumerii a výrobě syntetických detergentů;
• vůně květin, ovoce a bylin mají aromatické alkoholové acetáty .

V biologii

Acetátový iont je běžným aniontem v biochemii, s jehož pomocí se syntetizuje acetyl -CoA (podrobnosti [19] ), dodává atomy uhlíku s acetylovou skupinou do cyklu trikarboxylové kyseliny pro jejich oxidaci s uvolněním energie.

Na přenosu nervových vzruchů se podílí ester kyseliny octové a cholinu a, tzv. neurotransmiter acetylcholin , který je syntetizován v nervové buňce z acetylkoenzymu A [20] .

Acetáty jsou někdy vedlejším produktem mléčného kvašení. Během fermentace způsobené bifidobakteriemi se z glukózy tvoří bifidní fermentace, acetát a laktát:

2C 6 H 12 O 6 \ u003d ZSN 3 COOH + 2CH 3 CHOHCOOH

Předpokládá se, že příčinou alkoholové kocoviny je acetát , který vzniká v těle při oxidaci alkoholu [21] [22] .

Aplikace

Od starověku je znám velmi jedovatý octan olovnatý , tzv. olovnatý cukr Pb ( CH 3 C OO ) 2 3 H 2 O , který se dodnes používá při výrobě olova [5] . Zásaditý octan olovnatý Pb ( OH ) 2 Pb ( CH 3 COO ) , tzv. „olovnatý ocet“ nebo „olověná voda“, byl dříve široce používán v lékařství [5] . Jako zelený nátěr byla použita hlavní octová měď známá jako "měď" a byla použita kombinace mědi octové s arsenovou mědí Cu (CH 3 COO) 2 3Cu (AsO 2 ) 2 , tzv. pařížská zeleň . jako insekticid [5] . Ze solí kyseliny octové našly do poloviny 20. století největší uplatnění soli železa , hliníku a chrómu, používané jako mořidlo při barvení látek [5] . Komerčně důležitý je octan amonný jako prekurzor acetamidu a CH 3 CONH 2 , octan draselný jako diuretikum . Velký význam má octan sodný pro jemnou organickou syntézu [23] . Methyl acetát se používá jako průmyslové rozpouštědlo. Acetát celulózy se používá při výrobě acetátových vláken a byl důležitou složkou při výrobě gramofonových desek . Vinylacetát je surovinou pro polyvinylalkohol , který je součástí barev a z kopolymerů vinylacetátu se vyrábí také univerzální polymerní lepidlo .

Viz také

• Acetátová vlákna
• 1-Acetoxybutadien-1,3
• Octan diaminměďnatý (II).
• octan kobaltnatý
• Neptunylacetát sodný
• Octan cínatý
• Octan cínatý
• plutonyl acetát sodný

Literatura

• Acetáty // Kazachstán. Národní encyklopedie . - Almaty: Kazašské encyklopedie , 2004. - T. I. - ISBN 9965-9389-9-7 .  (Ruština) (CC BY SA 3.0)

Odkazy

Poznámky

1. ↑ Laboratorní práce z organické chemie / ed. Ginzburga O.F., Petrova A.A. - M. : Higher School, 1970. - S. 129, 134. - 296 s.
2. ↑ Acetátový iont . Velká encyklopedie ropy a zemního plynu . (neurčitý)
3. ↑ James Ralph Hanson. Chemie funkčních skupin  . - Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2001. - S. 11. - ISBN 0854046275 .
4. ↑ Steven S. Zumdahl. Chemie  (anglicky) . - Lexington, Mass.: Heath, 1986. - ISBN 0-669-04529-2 .
5. ↑ 1 2 3 4 5 6 Boris Alekseevič Pavlov, Alexander Petrovič Terentiev. Kurz organické chemie . - M .: Chemie, 1965. - S. 232. - 686 s.
6. ↑ 1 2 3 4 G. Remy. Kurz anorganické chemie / ed. člen korespondent Akademie věd SSSR A. V. Novoselova. - M . : Zahraniční literatura, 1963. - S. 496.
7. ↑ 1 2 Lebeděv N.N. Chemie a technologie základních organických a petrochemických syntéz . - M .: Chemie, 1971. - S. 263. - 840 s.
8. ↑ Livshits M.L., Pshiyalkovsky B.I. Lakovací materiály . - M .: Chemie, 1982. - S. 255. - 360 s.
9. ↑ 1 2 3 4 Bratus I.N. Chemie vůní . - M . : Agropromizdat, 1992. - S. 93. - 240 s.
10. ↑ R. Goldstein. Chemické zpracování ropy / ed. akad. Paže. SSR prof. V.I.Isagulyants. - M . : Nakladatelství zahraniční literatury, 1961. - S. 317.
11. ↑ 1 2 Golbraich Z.E. Sbírka úloh a cvičení z chemie . - M . : Vyšší škola, 1984. - S. 130. - 224 s.
12. ↑ Pisarenko A.P., Khavin Z.Ya. Kurz organické chemie . - M .: Vyšší škola, 1968. - S. 409.
13. ↑ 1 2 A. K. Babko, I. V. Pjatnický. Kvantitativní analýza . - M .: Vyšší škola, 1962. - S. 97.
14. ↑ V. G. Žirjakov. Organická chemie . - M .: Chemie, 1964. - S. 40.
15. ↑ F.M. Rapoport, A.A. Ilyinskaya. Laboratorní metody získávání čistých plynů . - M .: Goshimizdat, 1963. - S. 314. - 420 s.
16. ↑ 1 2 3 4 Petrova L.N., Zelenetskaya A.A., Skvortsova A.B. Analýza syntetických vonných látek a esenciálních olejů . - M . : Potravinářský průmysl, 1972. - S. 298.
17. ↑ 1 2 3 4 Loginov N. Ya. atd. Analytická chemie . - M . : Vzdělávání, 1975. - S. 249. - 478 s.
18. ↑ Epstein D.A. Obecná chemická technologie: učebnice pro odborné školy . - M .: Chemie, 1979. - S. 266. - 312 s.
19. ↑ W. Waters. Mechanismus oxidace organických sloučenin / ed. Akademik Nesmeyanov A.N .. - M. : Mir, 1966. - S. 124.
20. ↑ Berezov T.T., Korovkin B.F. Biologická chemie . - M. : Medicine, 1998. - S. 638. - 704 s. — ISBN 5-225-02709-1 .
21. ↑ Christina R. Maxwell, Rebecca Jay Spangenberg, Jan B. Hoek, Stephen D. Silberstein, Michael L. Oshinsky. Acetát způsobuje alkoholovou kocovinu u krys  //  PLOS ONE. - 2010. - prosinec ( č. 5 ). - doi : 10.1371/journal.pone.0015963 .
22. ↑ Bob Holmes. Je káva skutečným lékem na kocovinu?  (anglicky) . https://www-newscientist-com (01/11/2011).
23. ↑ Belotsvetov A.V., Beskov S.D., Klyuchnikov N.G. Chemická technologie . - M . : Vzdělávání, 1976. - S. 251. - 319 s.

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velký Rus Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BNF : 122684889 GND : 4141236-9 J9U : 987007293983605171 LCCN : sh85000457