Kyselina pivalová - Pivalic acid

Kyselina pivalová
Kyselina pivalová.svg
Pivalic-acid-3D-balls.png
Jména
Preferovaný název IUPAC
Kyselina 2,2-dimethylpropanová
Ostatní jména
Kyselina pivalová
Kyselina dimethylpropanová
Kyselina neopentanová
Kyselina trimethyloctová
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA100.000.839 Upravte to na Wikidata
UNII
Vlastnosti
C5H10Ó2
Molární hmotnost102.133 g · mol−1
Hustota0,905 g / cm3
Bod tání 35 ° C (95 ° F; 308 K)
Bod varu 163,7 ° C (436,8 K 326,7 ° F)
Související sloučeniny
Související sloučeniny
neopentylalkohol
neopentan
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Kyselina pivalová je karboxylová kyselina s molekulárním vzorcem (CH3)3CCO2H. Tento bezbarvý, páchnoucí organická sloučenina je tuhá při pokojové teplotě. Běžná zkratka pro pivalylovou nebo pivaloylovou skupinu (t-BuC (O)) je Piv a pro kyselinu pivalovou (t-BuC (O) OH) je PivOH.

Příprava

Průmyslová cesta

Kyselina pivalová se připravuje hydrokarboxylace z isobuten přes Kochova reakce:

(CH3)2C = CH2 + CO + H2O → (CH3)3CCO2H

Takové reakce vyžadují kyselinu katalyzátor jako fluorovodík. tert-Butylalkohol a isobutylalkohol lze také použít místo isobutenu. Celosvětově se ročně vyprodukuje několik milionů kilogramů.[1] Kyselina pivalová se také ekonomicky získává jako vedlejší produkt při výrobě polosyntetických penicilinů, jako je ampicilin a amoxycilin.

Laboratorní metody

Původně byl připraven oxidací pinakolon s kyselina chromová[2] a hydrolýzou tert-butylkyanid.[3] Pohodlné laboratorní trasy probíhají přes tert-butylchlorid karbonatací Grignardovo činidlo[4] a oxidací pinakolon.[5]

Pinacol přesmyk
t-Butylmagnesiumbromid reaguje s CO2 za vzniku pivalátové soli. Přidáním kyseliny se získá kyselina pivalová

Aplikace

Ve srovnání s estery většiny karboxylových kyselin, estery kyseliny pivalové jsou neobvykle odolné vůči hydrolýze. Některé aplikace jsou výsledkem této tepelné stability. Polymery odvozené od esterů pivalátu o vinylalkohol jsou vysoce reflexní laky. Skupina pivaloyl (zkráceně Piv nebo Pv) je a ochranná skupina pro alkoholy v organická syntéza. Kyselina pivalová se někdy používá jako standard vnitřního chemického posunu pro NMR spektra vodných roztoků. Zatímco DSS se pro tento účel běžněji používá, mohou být problematické menší vrcholy protonů na třech methylenových můstcích v DSS. The 1H NMR spektrum při 25 ° C a neutrálním pH je singlet při 1,08 ppm. Kyselina pivalová se používá jako kokatalyzátor v některé palladiem katalyzované C-H funkcionalizační reakci.[6][7]

Ochrana proti alkoholu

Pivaloylová skupina se používá jako a chránící skupina v organická syntéza. Běžné metody ochrany zahrnují ošetření alkoholu pivaloylchloridem (PvCl) v přítomnosti pyridin.[8]

PvProtectedAlcohol.png

Alternativně lze estery připravit za použití anhydridu pivalonové kyseliny v přítomnosti skandium triflát (Sc (OTf)3) nebo vanadyl triflát (VO (OTf)2).

Běžné způsoby deprotekce zahrnují hydrolýzu s bází nebo jinými nukleofily.[9][10][11][12]

PvProtection.png

Viz také

Reference

  1. ^ Riemenschneider, Wilhelm (2000). "Karboxylové kyseliny, alifatické". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002 / 14356007.a05_235. ISBN  3527306730.
  2. ^ Friedel a Silva, Ber. 6, 146, 826 (1873).[úplná citace nutná ]
  3. ^ Butlerow, Ann. 165, 322 (1873).[úplná citace nutná ]
  4. ^ S. V. Puntambeker; E. A. Zoellner; L. T. Sandborn; E. W. Bousquet (1941). „Trimethyloctová kyselina z terc.butylchloridu“. Organické syntézy. doi:10.15227 / orgsyn.008.0104.; Kolektivní objem, 1, str. 524
  5. ^ L. T. Sandborn; E. W. Bousquet (1941). „Kyselina trimethyloctová z pinakolonu“. Organické syntézy. doi:10.15227 / orgsyn.008.0104.; Kolektivní objem, 1, str. 524
  6. ^ Lafrance, Marc; Fagnou, Keith (2006-12-27). „Palladiem katalyzovaná benzenová arylace: zabudování katalytické kyseliny pivalové jako protonového raketoplánu a klíčového prvku v konstrukci katalyzátoru“. Journal of the American Chemical Society. 128 (51): 16496–16497. doi:10.1021 / ja067144j. ISSN  0002-7863. PMID  17177387.
  7. ^ Zhao, Dongbing; Wang, Weida; Lian, Shuang; Yang, Fei; Lan, Jingbo; Ty, Jingsong (2009-01-26). „Arylace heterocyklů bez katalyzátoru na bázi palladia katalyzovaná aktivací vazby CH s kyselinou pivalovou jako kokatalyzátorem“. Chemistry - A European Journal. 15 (6): 1337–1340. doi:10.1002 / chem.200802001. ISSN  0947-6539.
  8. ^ Robins, Morris J .; Hawrelak, S. D .; Kanai, Tadashi; Siefert, Jan Marcus; Mengel, Rudolf (1979). „Sloučeniny související s nukleovou kyselinou. 30. Transformace adenosinu na první nukleosidy kondenzované s 2 ', 3'-aziridinem, 9- (2,3-epimino-2,3-dideoxy-p-D-ribofuranosyl) adenin a 9- (2,3-epimino-2,3-dideoxy-p-D-lyxofuranosyl) adenin ". The Journal of Organic Chemistry. 44 (8): 1317–22. doi:10.1021 / jo01322a026.
  9. ^ Van Boeckel, C.A.A .; Van Boom, J.H. (1979). "Syntéza glukosylfosfatidylglycerolu prostřednictvím fosfotriesterového meziproduktu". Čtyřstěn dopisy. 20 (37): 3561–4. doi:10.1016 / S0040-4039 (01) 95462-0.
  10. ^ Griffin, B.E .; Jarman, M .; Reese, C.B. (1968). „Syntéza oligoribonukleotidů - IV“. Čtyřstěn. 24 (2): 639–62. doi:10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID  5637486.
  11. ^ Ogilvie, Kelvin K .; Iwacha, Donald J. (1973). "Použití terc-butyldimethylsilylové skupiny k ochraně hydroxylových funkcí nukleosidů". Čtyřstěn dopisy. 14 (4): 317–9. doi:10.1016 / S0040-4039 (01) 95650-3.
  12. ^ Paquette, Leo A .; Collado, Iván; Purdie, Mark (1998). „Celková syntéza Spinosynu A. 2. Studie degradace zahrnující čistý faktor a jeho úplná rekonstituce“. Journal of the American Chemical Society. 120 (11): 2553–62. doi:10.1021 / ja974010k. INIST:10388970.