Любое химическое соединение, имеющее две ацильные группы, связанные с одним и тем же атомом кислорода.
«Ангидрид» перенаправляется сюда. Для неорганических ангидридов см. Кислый оксид .
Типичный пример ангидрида карбоновой кислоты с функциональной группой, отмеченной синим цветом.
Кислоты ангидрид органический
[
править
] представляет собой ангидрид кислоты , который представляет собой органическое соединение . Ангидрид кислоты — это соединение, которое имеет две ацильные группы, связанные с одним и тем же атомом кислорода . [1] Обычным типом ангидрида органической кислоты является ангидрид
карбоновой кислоты
, где исходной кислотой является карбоновая кислота , формула ангидрида (RC (O)) 2 O. Симметричные ангидриды кислот этого типа названы заменой слово
кислота
в названии исходной карбоновой кислоты словом
ангидрид
. [2]Таким образом, (CH 3 CO) 2 O называется
уксусным ангидридом.
Смешанные (или несимметричные) ангидриды кислот, такие как ангидрид уксусной муравьиной кислоты (см. Ниже), известны, в результате чего реакция происходит между двумя различными карбоновыми кислотами. В номенклатуре несимметричных ангидридов кислот перечисляются названия обеих прореагировавших карбоновых кислот перед словом «ангидрид» (например, реакция дегидратации между бензойной кислотой и пропановой кислотой даст «бензойный пропановый ангидрид»). [3]
Одна или обе ацильные группы ангидрида кислоты также могут быть производными другого типа органической кислоты , такой как сульфоновая кислота или фосфоновая кислота . Одна из ацильных групп ангидрида кислоты может быть производной неорганической кислоты, такой как фосфорная кислота . Смешанный ангидрид 1,3-bisphosphoglyceric кислота , промежуточный продукт в образовании АТФ через гликолиз , [4] представляет собой смешанный ангидрид 3-фосфоглицериновой кислоты и фосфорной кислоты . Кислотные оксиды также классифицируются как ангидриды кислот.
Подготовка [ править ]
Ангидриды органических кислот получают в промышленности различными способами. Уксусный ангидрид в основном производится с помощью карбонилирования из метилацетата . [5] Малеиновый ангидрид получают при окислении бензола или бутана . Лабораторные методы подчеркивают обезвоживание соответствующих кислот. Условия варьируются от кислоты к кислоте, но пятиокись фосфора является обычным дегидратирующим агентом :
2 CH 3 COOH + P 4 O 10 → CH 3 C (O) OC (O) CH 3 + «P 4 O 9 (OH) 2 »
Кислотные хлориды также являются эффективными прекурсорами: [6]
CH 3 C (O) Cl + HCO 2 Na → HCO 2 COCH 3 + NaCl
Смешанные ангидриды, содержащие ацетильную группу, получают из кетена :
RCO 2 H + H 2 C = C = O → RCO 2 C (O) CH 3
Значение слова «ангидриды»
Ангидриды
— так называются в химии соединения, образующиеся отнятием элементов воды от гидратов или водных окисей, т. е. такого рода тел, в которых присутствуют гидроксильные группы; отнятие это идет таким образом, что каждые два гидроксила дают, соединяясь, частицу воды, а избыточный кислород остается в соединении с тем остатком, к которому ранее примыкали гидроксильные группы. Например, гидрат окиси кальция Ca(ОН) 2 выделяет воду при сильном прокаливании и переходит в окись кальция CaO; одна из гидроксильных групп при этом удаляется и тотчас же присоединяет к себе водород второй группы, тогда как кислородный атом этой последней остается в соединении с кальцием. Тела, содержащие только одну гидроксильную группу, не могут непосредственно давать ангидридов. Это становится возможным только в том случае, когда во взаимодействие вступают две частицы такого соединения. Например, азотная кислота NO 2 OH переходит в ангидрид таким образом, что при отнятии воды из одной частицы уходит гидроксильная группа, а из другой — водородный атом. Остающийся атом кислорода этой последней группы связывает оба остатка в новую частицу NO 2O-O2 N, так называемый азотный ангидрид. Гидраты, содержащие более двух гидроксильных групп, могут терять их или все сразу, или по частям. Так, гидрат окиси железа Fe 2(OH)6 может дать или нормальный продукт — безводную окись железа Fе 2 О 3, или же такого рода соединение, где часть гидроксильных групп осталась нетронутой, напр. Fе 2 О 2 (ОН) 2; последние формы соединений зовутся неполными ангидридами
, или
ангидрогидратами.
Одна частица борной кислоты В(ОН) 3 может дать один ангидрогидрат ВО(ОН), тогда как две частицы той же кислоты дают борный ангидрид В 2 О 3 = ВОООВ, в котором кислородный атом является связующим звеном обоих остатков от каждой частицы борной кислоты. Образование ангидридов имеет место не только для неорганических, но очень часто также и для органических соединений. Так, две частицы одноосновной уксусной кислоты С 2 Н 3 O-ОН дают уксусный ангидрид а одна частица двухосновной янтарной кислоты C 2H4 (СООН) 2 — янтарный ангидрид обыкновенный (серный) эфир С 4 Н 10 О является также ангидридом С 2 Н 5 ОС 2 Н 5 этильного алкоголя С 2 Н 5 ОН; случай, аналогичный образованию янтарного ангидрида, будет представлять образование, напр., окиси этилена из двухатомного спирта, этиленового гликоля С 2 Н 4 (ОН) 2. Вследствие громадного разнообразия форм органических соединений, заключающих гидроксильные группы, является возможность образования не только полных и неполных ангидридов или ангидрогидратов, но также целых обширных классов
смешанных ангидридов
, происходящих на счет выделения воды из гидроксильных групп различного характера (алкогольного или кислотного); примером такого рода соединений могут служить для одноатомных соединений сложные эфиры, для двухатомных (алкогольных кислот) — особая форма их, лактоны; укажем на уксусный эфир происходящий выделением воды на счет гидроксилов алкоголя и кислоты, их наипростейший лактон, получающийся из γ-оксимасляной кислоты CH 2OH-CH2-CH2 -COOH, причем вода выделяется одновременно из алкогольного и кислотного гидроксилов, а остающийся кислородный атом связывает образующиеся остатки в бутиролактон Некоторые гидраты до такой степени непрочны и так легко при обыкновенных условиях распадаются на воду и ангидрид, что их существование допускается только на основании соответствующих им производных. Так, можно допускать существование гидрата С(ОН 4), или ортоугольной кислоты, а также и гидрата той же кислоты СО(ОН) 2; но оба эти гидрата в момент выделения тем или другим путем из соответственных соединений распадаются на воду и угольный ангидрид СО 2; столь же непрочен и гидрат SO(OH) 2, или сернистая кислота, в свободном состоянии распадающаяся на воду и сернистый ангидрид SO 2. Гидрат кремневой кислоты Si(OH) 4, высушенный при 100°, переходит в ангидрид SiO 2. Ортофосфорная кислота РО(ОН) 3 при самом сильном прокаливании дает только ангидрогидрат РОО(ОН), тогда как едкое кали КОН остается без изменения при всякой температуре.
Реакции [ править ]
Кислотные ангидриды являются источником реакционноспособных ацильных групп, и их реакции и использование напоминают реакции ацилгалогенидов . В реакциях с протонными субстратами реакции дают равные количества ацилированного продукта и карбоновой кислоты:
RC (O) OC (O) R + HY → RC (O) Y + RCO 2 H
для HY = HOR (спирты), HNR ‘ 2 (аммиак, первичные, вторичные амины), ароматическое кольцо (см. ацилирование Фриделя-Крафтса ).
Кислотные ангидриды имеют тенденцию быть менее электрофильными, чем ацилхлориды , и только одна ацильная группа переносится на молекулу кислотного ангидрида, что приводит к более низкой атомной эффективности . Однако низкая стоимость уксусного ангидрида делает его обычным выбором для реакций ацетилирования .
Применение — уксусный ангидрид — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Применение — уксусный ангидрид
Cтраница 1
Применение уксусного ангидрида в количестве свыше 1 Г моля обычно не дает заметного улучшения, так как при 2 молях уксусного ангидрида выход увеличивается только на 1 — 3 % апри еще большем избытки выход релко снижается. Применение илдиференгного растворителя, как толуол или нитробензол, вызывает заметное снижение выхода и даже может совсем приостановить реакцию. [1]
Применение уксусного ангидрида в качестве дифференцирующего растворителя, рекомендованное в настоящей работе, представляет более общий аналитический интерес и заслуживает широкого распространения наряду с предложенными ранее растворителями. [2]
Применение уксусного ангидрида является полезным видоизменением в тех случаях, когда с ледяной уксусной кислотой образуются главным образом симметричные алкильные производные мочевины. [3]
Недостатком применения уксусного ангидрида является то, что определению гидроксильных групп мешают альдегиды. [4]
При применении уксусного ангидрида в качестве воюотнимающсго вещества улучшаются условия конденсации формальдегида с аммонийной селитрой. [5]
При применении уксусного ангидрида не следует забывать о возможности ацилирования гидроксильных и амино-групп в исследуемых системах. [7]
В методах с применением уксусного ангидрида присутствие сильных кислот ( в качестве катализаторов) обусловливает большее число побочных реакций по сравнению с некатализируемым гидролизом. [8]
Процесс сульфоокисления с применением уксусного ангидрида осуществляется в колонне, предварительно заполненной исходным, тщательно высушенным парафиновым сырьем и уксусным ангидридом. [10]
Установлено, что в случае применения уксусного ангидрида реакция приводит к образованию окиси метилендиарсина. [11]
Когда разработка этого метода была закончена, Нодзаки [8] сообщил, что применение уксусного ангидрида вместо уксусной кислоты позволяет устранить недостатки, связанные с ее применением как растворителя. Было установлено, что эффективность иодометрического определения повышается в результате замены иодида калия иодидом натрия, который значительно более растворим в реакционной смеси, чем достигаются более высокая концентрация иодид-иона, повышение скорости реакции и понижение степени присоединения иода к ненасыщенным соединениям. Точность анализа повышается также при удалении из реакционной смеси воды, которая способствует автоокислению олефинов. Липе, Чап-мен и Мак Фарлейн [11] отмечают, что вода заметно снижает результаты иодометрического определения жиров, а Либхафский и Шарки [4] наблюдали, что вода замедляет восстановление пероксидов иодид-ионом. Чтобы избежать возможного влияния кислорода воздуха, реакцию проводили в атмосфере диоксида углерода, а пробу и реакционную смесь перед анализом деаэрировали, однако такие предосторожности при обычной работе не обязательны. [12]
Ангидрид ее может быть получен из кислоты непосредственной перегонкой в вакууме; однако при применении уксусного ангидрида получается более чистый препарат. [13]
В случае применения хлористого ацетила получается лучший выход и меньшее количество высококипящего остатка, чем в случае применения уксусного ангидрида. [14]
При нитровании анилина в присутствии слабой кислоты, а именно, ледяной уксусной кислоты, и при применении уксусного ангидрида в качестве водоотнимающего средства образуется 75 % о-нитроанилина и 25 % р-нитроанилина. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Применение и появление ангидридов кислот [ править ]
- Иллюстративные ангидриды кислот
- Уксусный ангидрид производится в больших масштабах для многих применений.
- Диангидрид нафталинтетракарбоновой кислоты , строительный блок для сложных органических соединений, является примером диангидрида.
- Малеиновый ангидрид — это циклический ангидрид, широко используемый для изготовления промышленных покрытий.
- АТФ в протонированной форме представляет собой ангидрид, производный от фосфорной кислоты .
- «Смешанный ангидрид» 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты широко используется в метаболических путях.
- 3′-Фосфоаденозин-5′- фосфосульфат (PAPS) представляет собой смешанный ангидрид серной и фосфорной кислот и является наиболее распространенным коферментом в реакциях биологического переноса сульфата.
Уксусный ангидрид является основным промышленным химическим веществом, широко используемым для получения сложных эфиров ацетата, например ацетата целлюлозы . Малеиновый ангидрид является предшественником различных смол путем сополимеризации со стиролом . Малеиновый ангидрид является диенофилом в реакции Дильса-Альдера . [7]
Диангидриды, молекулы, содержащие две функции ангидрида кислоты, используются для синтеза полиимидов, а иногда и сложных полиэфиров и полиамидов . Примеры диангидридов: пиромеллитовый диангидрид (PMDA), 3,3 ‘, 4,4’ — оксидифталевый диангидрид (ODPA), 3,3 ‘, 4,4′-бензофенонтетракарбоновой диангидрид (BTDA), 4,4’-дифталевый ( гексафторизопропилидна) ангидрид (6FDA), benzoquinonetetracarboxylic диангидрид , ethylenetetracarboxylic диангидрид . Полиангидриды представляют собой класс полимеров, характеризующихся ангидридными связями, которые соединяют повторяющиеся звенья основной цепи полимера .
Натуральные продукты, содержащие ангидриды кислот, были изолированы от животных, бактерий и грибов. [8] [9] [10] Примеры включают кантаридин из видов жуков-пузырей, включая испанскую муху , Lytta vesicatoria
, и тавтомицин из бактерии
Streptomyces spiroverticillatus
. Семейство малеидридных вторичных метаболитов грибов, которые обладают широким спектром антибиотической и противогрибковой активности, представляют собой алициклические соединения с функциональными группами малеинового ангидрида. [11]
Ангидрит. Свойства и применение ангидрита
Хорошо разводится в эфире, но плохо растворяется в воде. Таково свойство ангидрита. Это химическое соединение в виде жидкости с резким запахом.
Существуют разные виды вещества – уксусный, фосфорный, фталевый ангидрит. Последний, к примеру, широко применяется в качестве пластификаторов для полимерных материалов. Уксусный вид, в свое время, стали пускать на производство героина. Химический реагент помогает получить ацетилированный опий из обычного.
По сути, любой ангидрит – это соединение какого-либо элемента с кислородом. Получают вещество, отнимая воду у различных кислот. Такова и окись кальция – твердая форма ангидрита. Это минерал, особый гипс. Разберемся, чем же он особый.
Гипс ангидрит – это
В каменном ангидрите окись кальция соединена с трехокисью серы, то есть формула минерала – CaSO4. В состав, иногда, вклинивается примесь стронция, или кобальта. Соответственно цвет становится кобальтово-серый, бледно синий, с фиолетовым отливом. Встречаются красноватые экземпляры. Но, чаще всего встречается белый и слегка сероватый гипс ангидрит.
Минерал имеет жирный, стеклянный блеск. При разломах, на плоскостях спаянности проявляется перламутровое лучение. Усиленному преломлению света, порой, способствует полная прозрачность ангидрита. Формула камня позволяет ему быть так же водянисто-прозрачным и мутным. Но, полностью матовой разновидность гипса не бывает.
По шкале Мооса камень, как и любой гипс, обладает твердостью в 3-4 балла. Для сравнения, 5 баллов у апатита. Его можно поцарапать ножом, но придется приложить усилия. Гипс же царапается сравнительно легко.
Образование ангидрита
Если растворы ангидритов рукотворны, то минеральная вариация образуется в природе. Камень осадочный, то есть компоненты выпадают из растворов, оседают на поверхностях и спрессовываются. Обычно, ангидрит встречается в соляных месторождениях в паре с обычным гипсом. Редко встречается эксгаляционная версия минерала, то есть, осажденная из газов. Такие кристаллы находят в пустотах жерл вулканов.
Поскольку чаще всего ангидрит происхождение имеет, связанное с соляными растворами, то и ищут камень в месторождениях солей. В России разрабатывают залежи на Таймырском полуострове и в Предуралье. Много скоплений обнаружено в Германии. Зачем же добывают особый гипс?
Загрузка…
Применение ангидрита
Разложение ангидрита – источник серной кислоты. На ее получение пускают низкосортные образцы минерала. Остальной камень отдают в строительную отрасль. В основном, блоки используют, как отделочный материал и сырье для формирования цементов.
В последние, гипс добавляют благодаря способности впитывать воду. А вот в отделке эта способность минерала мешает. Камень не пригоден для размещения в ванных, бассейнах и прочих помещениях с повышенной влажностью.
Пригождается ангидрит и в поделочных работах. Камень легок в обработке, но достаточно прочен при солидных объемах статуэток, ваз, шкатулок. Есть даже ювелирная, пурпурная разновидность ангидрита. Его добывают в Канаде, на месторождении Онтарио.
Гипсу отсюда легко придаются разные огранки. В украшениях ценится и перуанский минерал Он так же без труда гранится и имеет редкий голубо-красный цвет.
Магические и лечебные свойства ангидрита
На лечении с помощью камней специализируются литотерапевты. Они утверждают, что ангидрит способен улучшить память. Поэтому, минерал «прописывают», к примеру, людям с болезнью Альцгеймера. Не помешают кристаллы и просто рассеянным, или вынужденным держать в голове большой объем информации.
Ангидрит так же советуют при лихорадках, головных и зубных болях. Минерал держат поближе к проблемной зоне. Так, при мигренях, приобретают серьги с соединением окиси кальция и трехокиси серы. Кулоны на шею берут при заболеваниях щитовидной железы. В перстнях, считают литотерапевты, ангидрит благотворно влияет на работу желудочно-кишечного тракта.
Ангидрит часто встречается близ минеральных источников и является источником ионов для них. Медики рекомендуют обзавестись кристаллом камня и ежедневно бросать его в стакан с водой. Выпив ее, очищаешь организм от шлаков. Астрологи же добавляют, что лучше всего это делать рожденным под знаком Весов и Водолеям.
tvoi-uvelirr.ru
Аналоги [ править ]
Азот [ править ]
Общая линейная имидная функциональная группа
Имиды являются структурно родственными аналогами, в которых мостиковый кислород заменен азотом. Они аналогично образуются при конденсации дикарбоновых кислот с аммиаком. Замена всех атомов кислорода на азот дает имидины , это редкие функциональные группы, которые очень склонны к гидролизу.
Сера [ править ]
Сера может замещать кислород либо в карбонильной группе, либо в мостике. В первом случае название ацильной группы заключено в круглые скобки, чтобы избежать двусмысленности в названии, [2] например, (тиоуксусный) ангидрид (CH 3 C (S) OC (S) CH 3 ). Когда две ацильные группы присоединены к одному и тому же атому серы, полученное соединение называется тиоангидридом, [2] например, уксусным тиоангидридом ((CH 3 C (O)) 2 S).
Ссылки [ править ]
- ИЮПАК , Сборник химической терминологии
, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн исправленная версия: (2006–) « ангидриды кислот ». DOI : 10,1351 / goldbook.A00072 - ^ a b c Panico R, Powell WH, Richer JC, ред. (1993). «Рекомендация Р-5.7.7» . Руководство по номенклатуре органических соединений ИЮПАК
. ИЮПАК / Blackwell Science . С. 123–25. ISBN 0-632-03488-2. - https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Anhydrides/Nomenclature_of_Anhydrides
- Нельсон, DL; Кокс, М. М. «Ленингер, принципы биохимии», 3-е изд. Стоит опубликовать : Нью-Йорк, 2000. ISBN 1-57259-153-6 .
- Zoeller, JR; Agreda, VH; Cook, SL; Лафферти, Нидерланды; Полихновский, SW; Pond, DM «Процесс уксусного ангидрида компании Eastman Chemical» Catalysis Today (1992), том 13, стр.73-91. DOI : 10.1016 / 0920-5861 (92) 80188-S ,
- Льюис И. Кримен (1988). «Ангидрид уксусной муравьиной кислоты» . Органический синтез
.;
Сборник
,
6
, с. 8 - Heimo Held, Альфред Rengstl, Дитер Майер «уксусный ангидрид и смешанные жирные кислотыангидриды кислот» Энциклопедия Ульмана промышленной химии 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI : 10.1002 / 14356007.a01_065
- Салим, Мухаммад; Хуссейн, Хидаят; Ахмед, Иштиак; Дрегер, Зигфрид; Шульц, Барбара; Мейер, Катрин; Штайнерт, Майкл; Пескителли, Дженнаро; Куртан, Тибор; Флёрке, Ульрих; Крон, Карстен (февраль 2011 г.). «Вибурспиран, противогрибковый член октадридного класса натуральных продуктов малеинового ангидрида». Европейский журнал органической химии
.
2011
(4): 808–812. DOI : 10.1002 / ejoc.201001324 . - Хан, Чунгуан; Фурукава, Хироюки; Томура, Томохико; Фудо, Рёске; Кайда, Кеничи; Чой, Бонг-Гын; Имокава, Гэндзи; Одзика, Макото (24 апреля 2015 г.). «Биоактивные малеиновые ангидриды и родственные диациды из водного гифомицета Tricladium castaneicola». Журнал натуральных продуктов
.
78
(4): 639–644. DOI : 10.1021 / np500773s . PMID 25875311 . - Слышал, Дэвид М .; Тайлер, Эмир Р .; Кокс, Рассел Дж .; Симпсон, Томас Дж .; Уиллис, Кристин Л. (3 января 2022 г.). «Структурные и синтетические исследования малеинового ангидрида и родственных дикислотных природных продуктов» (PDF) . Тетраэдр
.
76
(1): 130717. DOI : 10.1016 / j.tet.2019.130717 . - Чен, Сяолун; Чжэн, Юго; Шэнь, Иньчу (май 2007 г.). «Натуральные продукты со структурой малеинового ангидрида: нонадриды, таутомицин, хетомелловый ангидрид и другие соединения». Химические обзоры
.
107
(5): 1777–1830. DOI : 10.1021 / cr050029r . PMID 17439289 .
