Ácido adípico
| Ácido adípico | |
|---|---|
 | |
 | |
Outros nomes ácido butano-1,4-dicarboxílico | |
| Identificadores | |
| Número CAS | 124-04-9 |
| PubChem | 196 |
| ChemSpider | 191 |
| UNII | 76A0JE0FKJ |
| KEGG | D08839} |
| ChEBI | CHEBI:30832 |
| ChEMBL | CHEMBL1157 |
| Número RTECS | AU8400000 |
| Imaxes 3D Jmol | Image 1 Image 2 |
| |
| |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | C6H10O4 |
| Masa molar | 146,14 g mol−1 |
| Aspecto | Cristais brancos[1] Prismas monoclínicos[2] |
| Olor | Inodoro |
| Densidade | 1,360 g/cm3 |
| Punto de fusión | 1 521 °C; 2 770 °F; 1 794 K |
| Punto de ebulición | 3 375 °C; 6 107 °F; 3 648 K |
| Solubilidade en auga | 14 g/L (10 °C) 24 g/L (25 °C) 1600 g/L (100 °C) |
| Solubilidade | Moi soluble en metanol, etanol soluble en acetona lixeiramene soluble en ciclohexano solubilidade non significativa en benceno, éter de petróleo insoluble en ácido acético |
| log P | 0,08 |
| Presión de vapor | 0,097 hPa (18,5 °C) = 0,073 mmHg |
| Acidez (pKa) | 4.43, 5.41 |
| Viscosidade | 4,54 cP (160 °C) |
| Estrutura | |
| Estrutura cristalina | Monoclínico |
| Termoquímica | |
| Entalpía estándar de formación ΔfH |
−994,3 kJ/mol[3] |
| Perigosidade | |
| Clasificación da UE | Irritant (Xi) |
| Frases R | R36 |
| NFPA 704 |
 1
2
0
|
| Punto de inflamabilidade | 196 °C; 385 °F; 469 K |
| LD50 | 3600 mg/kg (rata) |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. | |
O ácido adípico ou ácido hexanodioico é un composto orgánico coa fórmula (CH2)4(COOH)2. Desde unha perspectiva industrial, é o ácido dicarboxílico máis importante, xa que se producen anualmente uns 2,5 miles de millóns de kg deste po cristalino, principalmente como precursor para a produción do nailon. Porén, o ácido adípico raramente aparece na natureza.[4] Úsase ramén como aditivo alimentario, e o número E que se lle deu foi o E355.
Preparación e reactividade
[editar | editar a fonte]O ácido adípico prodúcese a partir dunha mestura de ciclohexanona e ciclohexanol chamada "aceite KA", que é a abreviatura de ketone-alcohol en inglés (cetona-alcohol). O aceite KA é oxidado con ácido nítrico para dar ácido adipico, por unha vía de múltiples pasos. Ao principio da reacción, o ciclohexanol é convertido en cetona, liberando ácido nitroso:
- HOC6H11 + HNO3 → OC(CH2)5 + HNO2 + H2O
Entre as súas moitas reaccións, a ciclohexanona é nitrosada, preparando o terreo para a escisión do enlace C-C:
- HNO2 + HNO3 → NO+NO3− + H2O
- OC6H10 + NO+ → OC6H9-2-NO + H+
Produtos colaterais orixinados neste método son os ácidos glutárico e succínico. O óxido nitroso prodúcese aproximadamente nunha proporción molar dun a un co ácido adípico,[5] tamén, por medio da intermediación dun ácido nitrólico.[4]
Procesos relacionados empezan a partir de ciclohexanol, que se obtén a partir da hidroxenación de fenol.[4][6]
Métodos alternativos de produción
[editar | editar a fonte]Desenvolvéronse varios métodos por carbonilación de butadieno. Por exemplo, a hidrocarboxilación procede da seguinte maneira:[4]
- CH2=CH−CH=CH2 + 2 CO + 2 H2O → HO2C(CH2)4CO2H
Outro método é a clivaxe oxidativa de ciclohexeno usando a peroxidase de hidróxeno.[7] O produto residual é auga.
Historicamente, o ácido adípico preparouse por oxidacción de varias graxas,[8] de aí o seu nome derivado en última instancia do latín adeps, adipis, 'graxa animal'.
Reaccións
[editar | editar a fonte]O ácido adípico é un ácido diprótico ou dibásico (ten dous grupos ácidos desprotonables). Os valores de pKa para a súa sucesiva desprotonación son 4,41 e 5,41.[9]
Como ten dous grupos carboxilato separados por catro grupos metileno, o ácido adípico é axeitado para reaccións de condensación intramolecular. Despois do tratamento con hodróxido de bario a elevadas temperaturas, sofre cetonización para dar lugar a ciclopentanona.[10]
Usos
[editar | editar a fonte]Un 60% dos 2,5 mil millóns de kg de ácido adípico producidos ao ano é utilizado como monómero para a produción de nailon [11] por unha reacción de policondensación con hexametileno diamina formando nailon 66. Outras aplicacións imortantes tamén implican polímeros; é un monómero para a produción de poliuretano e os seus ésteres son plastificantes, especialmente en PVC.
En medicina
[editar | editar a fonte]O ácido adípico utilizouse para a liberación controlada de fármacos. Foi incorporado a comprimidos de matrices de formulación de liberación controlada para obter a liberación independente do pH de fármacos debilmente básicos ou debilmente ácidos. Tamén foi incorporado no recubrimento polimérico de sistemas monolíticos hidrófilos para modular o pH intraxel, resultando na liberación de orde cero dun fármaco hidrofílico. A desintegración a pH intestinal do polímero entérico shellac mellora cando se usa ácido adípico como axente formador de poros sen afectar a liberación no medio ácido. Outras formulacións de liberación controlada incorporaron o ácido adípico coa intención de obter un perfil de liberación de explosión tardía.[12]
En alimentos
[editar | editar a fonte]Cantidades pequenas pero significativas de ácido adípico utilízanse como ingrediente que se engade aos alimentos como aromatizante e xelificante.[13] Utilízase nalgúns antiácidos de carbonato de calcio para volvelos agres. Como acidulante en lévedos químicos, evita as propiedades higroscópicas indesexables do ácido tartárico.[2] O ácido adípico, aínda que raro na natureza, aparece de forma natural nas remolachas, pero esta non é unha fonte económica para o comercio comparada coa síntese industrial.[14]
Seguridade
[editar | editar a fonte]O ácido adípico, como a maioría dos ácidos carboxílicos, é un irritante suave da pel. É suavemente tóxico, cunha dose letal media de 3600 mg/kg por inxestión oral en ratas.[4]
Medio ambiente
[editar | editar a fonte]A produción de ácido adípico está ligada a emisións de N
2O,[15] un potente gas de efecto invernadoiro e causa a depleción do ozono estratosférico. Os produtores de ácido adípico DuPont e Rhodia (agora Invista e Solvay, respectivamente), aplicaron procesos para converter cataliticamente o óxido nitroso en produtos inocuos:[16]
- 2 N2O → 2 N2 + O2
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Mac Gillavry, C. H. (2010). "The crystal structure of adipic acid". Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas 60 (8): 605. doi:10.1002/recl.19410600805.
- ↑ 2,0 2,1 "Adipic Acid". The Merck Index. Royal Society of Chemistry. 2013. Consultado o 2 de marzo de 2017.
- ↑ Haynes, W. M., ed. (2013). CRC Handbook of Chemistry and Physics (94th ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-1-4665-7114-3.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Musser, M. T. (2005). "Adipic Acid". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a01_269.
- ↑ Parmon, V. N.; Panov, G. I.; Uriarte, A.; Noskov, A. S. "Nitrous oxide in oxidation chemistry and catalysis application and production". Catalysis Today 100 (2005): 115–131. doi:10.1016/j.cattod.2004.12.012.
- ↑ Ellis, B. A. (1925). "Adipic Acid". Org. Synth. 5: 9. CV1P0018.
- ↑ Sato, K.; Aoki, M.; Noyori, R. (1998). "A "Green" route to adipic acid: direct oxidation of cyclohexenes with 30 percent hydrogen peroxide". Science 281 (5383): 1646–47. Bibcode:1998Sci...281.1646S. doi:10.1126/science.281.5383.1646.
- ↑ Ince, Walter (1895). "Preparation of adipic acid and some of its derivatives". Journal Chemical Society, Londres 67: 155. doi:10.1039/CT8956700155.
- ↑ Cornils, Boy and Lappe, Peter (2006) "Dicarboxylic Acids, Aliphatic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. doi 10.1002/14356007.a08_523
- ↑ Thorpe, J. F.; Kon, G. A. R. (1925). "Cyclopentanone". Org. Synth. 5: 37. CV1P0192.
- ↑ "Archived copy". Arquivado dende o orixinal o 18 de maio de 2015. Consultado o 2015-05-09. resumo PCI para o acido adípico
- ↑ Roew, Raymond (2009). "Adipic Acid". Handbook of Pharmaceutical Excipients. pp. 11–12.
- ↑ "Cherry Jell-O Nutrition Facts". Kraft Foods. Arquivado dende o orixinal o 24 de setembro de 2019. Consultado o 21 Mar 2012. Arquivado 24 de setembro de 2019 en Wayback Machine.
- ↑ American Chemical Society (9 de febreiro de 2015). "Molecule of the Week: Adipic Acid".
- ↑ US EPA. "U.S. Greenhouse Gas Inventory Report, Chapter 4. Industrial Processes" (PDF). Consultado o 2013-11-29.
- ↑ Reimer, R. A.; Slaten, C. S.; Seapan, M.; Koch, T. A.; Triner, V. G. (2000). "Adipic Acid Industry — N2O Abatement". Non-CO2 Greenhouse Gases: Scientific Understanding, Control and Implementation. Netherlands: Springer. pp. 347–358. ISBN 978-94-015-9343-4. doi:10.1007/978-94-015-9343-4_56.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Apéndices
[editar | editar a fonte]- Citas da FDA de EUA– GRAS (21 CFR 184.1009), Aditivo indirecto (21 CFR 175.300, 21 CFR 175.320, 21 CFR 176.170, 21 CFR 176.180, 21 CFR 177.1200, 21 CFR 177.1390, 21 CFR 177.1500, 21 CFR 177.1630, 21 CFR 177.1680, 21 CFR 177.2420, 21 CFR 177.2600).
- Citas da Unión Europea – Decisión 1999/217/EC – Substancia aromatizante; Directriz 95/2/EC, Anexo IV – Aditivo alimentario permitido; 2002/72/EC, Anexo A – Monómero autorizado pata plásticos en contacto con alimentos.
