Àcid pivàlic
| Substància química | tipus d'entitat química  |
|---|---|
| Massa molecular | 102,068 Da |
| Trobat en el tàxon | |
| Estructura química | |
| Fórmula química | C₅H₁₀O₂ |
 | |
| SMILES canònic | |
| Identificador InChI | Model 3D |
| Propietat | |
| Punt de fusió | 33 ℃ |
L'àcid pivàlic és un àcid carboxílic amb una fórmula molecular de (CH ₃) ₃ CCO ₂ H. Aquest compost orgànic incolor i odifer és sòlid a temperatura ambient. Una abreviatura comuna del grup pivalil o pivaloil (t -BuC(O)) és Piv i per a l'àcid pivàlic (t -BuC(O)OH) és PivOH .
Preparació
[modifica]Procés industrial
[modifica]L'àcid pivàlic es prepara per hidrocarboxilació d'isobutè mitjançant la reacció de Koch :
- (CH ₃) ₂ C=CH ₂ + CO + H ₂ O → (CH ₃) ₃ CCO ₂ H
Aquestes reaccions requereixen un catalitzador àcid com el fluorur d'hidrogen. L'alcohol <i id="mwIg">tert</i> -butílic i l'alcohol isobutílic també es poden utilitzar en lloc de l'isobutè. A nivell mundial, es produeixen diversos milions de quilograms anualment.[1] L'àcid pivàlic també es recupera econòmicament com a subproducte de la producció de penicil·lines semisintètiques com l'ampicil·lina i l'amoxicil·lina.
Mètodes de laboratori
[modifica]Es va preparar originalment per oxidació de pinacolona amb àcid cròmic [2] i per hidròlisi de cianur de terc-butil.[3] Les rutes de laboratori convenients procedeixen per clorur de tert-butil mitjançant carbonatació del reactiu de Grignard i per oxidació de pinacolona.
Reordenació pinacol
Aplicacions
[modifica]En relació als èsters de la majoria dels àcids carboxílics, els èsters de l'àcid pivàlic són inusualment resistents a la hidròlisi. Algunes aplicacions resulten d'aquesta estabilitat tèrmica. Els polímers derivats dels èsters de pivalat de l'alcohol vinílic són laques altament reflectants. El grup pivaloil (abreujat Piv o Pv) és un grup protector dels alcohols en síntesi orgànica. L'àcid pivàlic de vegades s'utilitza com a estàndard de canvi químic intern per als espectres de RMN de solucions aquoses. Tot i que el DSS s'utilitza més habitualment per a aquest propòsit, els pics menors dels protons dels tres ponts de metilè del DSS poden ser problemàtics. L'espectre de RMN 1H a 25 °C i el pH neutre és un singlet a 1,08 ppm. L'àcid pivàlic s'utilitza com a co-catalitzador en algunes de les reaccions de funcionalització de CH catalitzada amb pal·ladi.[4][5]
Protecció contra els alcohols
[modifica]El grup pivaloil s'utilitza com a grup protector en la síntesi orgànica. Els mètodes de protecció habituals inclouen el tractament de l'alcohol amb clorur de pivaloil (PvCl) en presència de piridina.[6]
Alternativament, els èsters es poden preparar utilitzant anhídrid pivaloic en presència de triflat d'escandi (Sc(OTf) ₃) o triflat de vanadil (VO (OTf) ₂).
Els mètodes de desprotecció habituals impliquen la hidròlisi amb una base o altres nucleòfils.[7][8][9][10]
Referències
[modifica]- ↑ Riemenschneider, Wilhelm .a05_235, 2000. DOI: 10.1002/14356007.a05_235.
- ↑ Friedel and Silva, Ber. 6, 146, 826 (1873).[Cal citació completa]
- ↑ Butlerow, Ann. 165, 322 (1873).[Cal citació completa]
- ↑ Lafrance, Marc; Fagnou, Keith Journal of the American Chemical Society, 128, 51, 27-12-2006, pàg. 16496–16497. DOI: 10.1021/ja067144j. ISSN: 0002-7863. PMID: 17177387.
- ↑ Zhao, Dongbing; Wang, Weida; Lian, Shuang; Yang, Fei; Lan, Jingbo «Còpia arxivada». Chemistry – A European Journal, 15, 6, 26-01-2009, pàg. 1337–1340. Arxivat de l'original el 2021-10-31. DOI: 10.1002/chem.200802001. ISSN: 0947-6539 [Consulta: 25 setembre 2022].
- ↑ Robins, Morris J.; Hawrelak, S. D.; Kanai, Tadashi; Siefert, Jan Marcus; Mengel, Rudolf The Journal of Organic Chemistry, 44, 8, 1979, pàg. 1317–22. DOI: 10.1021/jo01322a026.
- ↑ Van Boeckel, C.A.A.; Van Boom, J.H. Tetrahedron Letters, 20, 37, 1979, pàg. 3561–4. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)95462-0.
- ↑ Griffin, B.E.; Jarman, M.; Reese, C.B. Tetrahedron, 24, 2, 1968, pàg. 639–62. DOI: 10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID: 5637486.
- ↑ Ogilvie, Kelvin K.; Iwacha, Donald J. Tetrahedron Letters, 14, 4, 1973, pàg. 317–9. DOI: 10.1016/S0040-4039(01)95650-3.
- ↑ Paquette, Leo A.; Collado, Iván; Purdie, Mark Journal of the American Chemical Society, 120, 11, 1998, pàg. 2553–62. DOI: 10.1021/ja974010k. 10388970.