Kyselina pivalová

Kyselina pivalová je karboxylová kyselina se vzorcem CH3CH2(CH3)2COOH, za standardních podmínek krystalická pevná látka.

Kyselina pivalová

Strukturní vzorec

Model molekuly

Obecné
Systematický název kyselina 2,2-dimethylpropanová
Ostatní názvy kyselina dimethylpropanová, kyselina neopentanová, kyselina trimethyloctová
Funkční vzorec CH3CH2(CH3)2COOH
Sumární vzorec C5H10O2
Vzhled bezbarvé až bílé krystaly[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS 75-98-9
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) 200-922-5
PubChem 6417
SMILES CC(C)(C)C(=O)O
InChI 1S/C5H10O2/c1-5(2,3)4(6)7/h1-3H3,(H,6,7)
Číslo RTECS TO7700000
Vlastnosti
Molární hmotnost 102,13 g/mol
Teplota tání 35 °C (328 K)[1]
Teplota varu 164 °C (437 K)[1]
Hustota 0,905 g/cm3[1]
Rozpustnost ve vodě 2,17 g/100 ml[1]
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech		 rozpustná v ethanolu[1]
Rozpustnost v nepolárních
rozpouštědlech		 rozpustná v diethyletheru[1]
Tlak páry 85 Pa (20 °C)[1]
Bezpečnost

GHS05

GHS07
[1]
H-věty H302 H312 H314 H315 H319 H332[1]
P-věty P260 P261 P264 P270 P271 P280 P301+312 P301+330+331 P302+352 P303+361+353 P304+312 P304+340 P305+351+338 P310 P312 P321 P322 P330 P332+313 P337+313 P362 P363 P405 P501[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Acylová skupina odvozená od této kyseliny se nazývá pivalyl nebo pivaloyl (zkráceně Piv, pro samotnou kyselinu se používá zkratka PivOH).

Výroba a příprava

Průmyslová výroba

Kyselina pivalová se vyrábí hydrokarboxylací isobutenu prostřednictvím Kochovy reakce:

(CH3)2C=CH2 + CO + H2O → (CH3)3CCO2H

Jako katalyzátor slouží kyselina, například kyselina fluorovodíková. Místo isobutenu lze také použít terc-butanol nebo isobutanol.[2]

Kyselina pivalová se také získává jako vedlejší produkt při výrobě polosyntetických penicilinů, jako jsou ampicilin a amoxycilin.

Laboratorní příprava

Kyselina pivalová může být připravena oxidací pinakolonu kyselinou chromovou[3] nebo hydrolýzou terc-butylnitrilu.[4] Další možnost představuje karbonace Grignardova činidla terc-butylchloridem[5], při ní vzniká pinakolon, jenž může být, jak je uvedeno výše, následně oxidován.[6]

Pinakolový přesmyk
Reakce t-butylmagnesiumbromidu s CO2 za vzniku pivalátové soli, ze které lze přidáním silnější kyseliny uvolnit kyselinu pivalovou

Použití

Podobně jako u esterů mnoha dalších karboxylových kyselin jsou estery kyseliny pivalové značně odolné vůči hydrolýze; také se vyznačují tepelnou stálostí, z čehož vyplývají některá jejich využití. Polymery odvozené od pivalátových esterů vinylalkoholu se používají jako složky laků. Pivaloyl (zkráceně Piv nebo Pv) se používá jako chránicí skupina pro alkoholy. Samotná kyselina se někdy používá jako vnitřní standard chemického posunu pro NMR spektra vodných roztoků. Také bývá využívaná jako kokatalyzátor některých funkcionalizací vazeb C-H katalyzovaných palladiem.[7][8]

Ochrana alkoholů

Pivaloylové skupiny se používají jako chránicí skupiny v organické syntéze. Připojují se například reakcí alkoholu s pivaloylchloridem (PvCl) za přítomnosti pyridinu.[9]

Další možností je příprava esterů z pivaloylanhydridu za přítomnosti triflátu skanditého (Sc(OTf)3) nebo triflátu vanadylu (VO(OTf)2).

K jejich odstranění slouží například hydrolýza pomozí zásad nebo vhodných nukleofilů.[10][11][12][13]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Pivalic acid na anglické Wikipedii.

  1. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/6417
  2. Wilhelm Riemenschneider. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. [s.l.]: [s.n.], 2000. ISBN 3527306730. DOI 10.1002/14356007.a05_235. Kapitola Carboxylic Acids, Aliphatic.
  3. Friedel and Silva, Ber. 6, 146, 826 (1873)
  4. Butlerow, Ann. 165, 322 (1873)
  5. S. V. PUNTAMBEKER; E. A. ZOELLNER; L. T. SANDBORN; E. W. BOUSQUET. Trimethylacetic acid from tert.- Butyl Chloride. Org. Synth.. 1941. Dostupné online. DOI 10.15227/orgsyn.008.0104. (anglicky); Coll. Vol.. S. 524. (anglicky)
  6. L. T. SANDBORN; E. W. BOUSQUET. Trimethylacetic acid from Pinacolone. Org. Synth.. 1941. Dostupné online. DOI 10.15227/orgsyn.008.0104. (anglicky); Coll. Vol.. S. 524. (anglicky)
  7. Marc Lafrance; Keith Fagnou. Palladium-catalyzed benzene arylation: incorporation of catalytic pivalic acid as a proton shuttle and a key element in catalyst design. Journal of the American Chemical Society. 2006-12-27, s. 16496–16497. Dostupné online. ISSN 0002-7863. DOI 10.1021/ja067144j. PMID 17177387.
  8. Dongbing Zhao; Weida Wang; Shuang Lian; Fei Yang; Jingbo Lan; Jingsong You. Phosphine-Free, Palladium-Catalyzed Arylation of Heterocycles through C−H Bond Activation with Pivalic Acid as a Cocatalyst. Chemistry – A European Journal. 2009-01-26, s. 16496–16497. Dostupné online. ISSN 0947-6539. DOI 10.1002/chem.200802001.
  9. Morris J. Robins; S. D. Hawrelak; Tadashi Kanai; Jan Marcus Siefert; Rudolf Mengel. Nucleic acid related compounds. 30. Transformations of adenosine to the first 2',3'-aziridine-fused nucleosides, 9-(2,3-epimino-2,3-dideoxy-.beta.-D-ribofuranosyl)adenine and 9-(2,3-epimino-2,3-dideoxy-.beta.-D-lyxofuranosyl)adenine. The Journal of Organic Chemistry. 1979, s. 1317–1322. DOI 10.1021/jo01322a026.
  10. C. A. A. Van Boeckel; J. H. Van Boom. Synthesis of glucosylphosphatidylglycerol via a phosphotriester intermediate. Tetrahedron Letters. 1979, s. 3561–3564. DOI 10.1016/S0040-4039(01)95462-0.
  11. B. E. Griffin; M. Jarman; C. B. Reese. The Synthesis of oligoribonucleotides—IV. Tetrahedron. 1968, s. 639–662. DOI 10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID 5637486.
  12. Kelvin K. Ogilvie; Donald J. Iwacha. Use of the tert-butyldimethylsilyl group for protecting the hydroxyl functions of nucleosides. Tetrahedron Letters. 1973, s. 317–319. DOI 10.1016/S0040-4039(01)95650-3.
  13. Leo A. Paquette; Iván Collado; Mark Purdie. Total Synthesis of Spinosyn A. 2. Degradation Studies Involving the Pure Factor and Its Complete Reconstitution. Journal of the American Chemical Society. 1998, s. 2553–2562. DOI 10.1021/ja974010k.

Související články

Externí odkazy
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.