stringtranslate.com

Ацетилендикарбоновая кислота

Ацетилендикарбоновая кислота или бутиндиовая кислота — органическое соединение ( дикарбоновая кислота ) с формулой H2C4O4 или HO−C(=O)−C≡C−C(=O)−OH . Это кристаллическое твёрдое вещество, растворимое в диэтиловом эфире .

Удаление двух протонов дает дианион ацетилендикарбоксилата C 4 O2−4, который состоит только из углерода и кислорода , что делает его оксоуглеродным анионом . Частичная ионизация дает одновалентный водородный ацетилендикарбоксилат-анион HC 4 O−4.

Кислота была впервые описана в 1877 году польским химиком Эрнестом Бандровским . [2] [3] [4] Ее можно получить обработкой α,β-дибромянтарной кислоты гидроксидом калия KOH в метаноле или этаноле . Реакция дает бромид калия и ацетилендикарбоксилат калия. Соли разделяют, а последний обрабатывают серной кислотой . [2]

Ацетилендикарбоновая кислота используется в синтезе диметилацетилендикарбоксилата , важного лабораторного реагента. Кислота обычно продается как лабораторный химикат. Она также может реагировать с тетрафторидом серы для получения гексафтор-2-бутина , мощного диенофила для использования в реакциях Дильса-Альдера .

Эфиры жирных спиртов ацетилендикарбоновой кислоты могут быть использованы для приготовления материалов с изменяющейся фазой (PCM). [5]

Анионы и соли

Ацетилендикарбоксилат водорода (часто сокращенно Hadc или HADC) представляет собой одновалентный анион ацетилендикарбоновой кислоты с формулой HC 4 O.−4или HO−C(=O)−C≡C−CO−2. Анион может быть получен из ацетилендикарбоновой кислоты путем удаления одного протона или из дианиона ацетилендикарбоксилата путем добавления протона. Название также используется для любой соли этого аниона. Соли этого аниона представляют интерес для кристаллографии , поскольку они содержат необычно короткие и прочные водородные связи . Во многих кристаллических солях (за исключением литиевой ) единицы HADC образуют линейные цепи, соединенные прочными водородными связями. Каждая карбоксилатная группа обычно плоская; но две группы могут лежать в разных плоскостях из-за вращения вокруг связей углерод-углерод. Они копланарны в гидратированных солях NaHC 4 O 4 ·2H 2 O и CsHC 4 O 4 ·2H 2 O , почти копланарны в соли гуанидиния [C(NH 2 ) 3 ] + [HC 4 O 4 ] − , но смещены на 60° или более в других солях, таких как безводный KHC 4 O 4 . [6]

Ацетилендикарбоксилат калия представляет собой калиевую соль HADC с химической формулой KHC 4 O 4 или K + HC 4 O.−4, часто сокращенно KHadc. Его часто называют ацетилендикарбоксилатом водорода калия или ацетилендикарбоксилатом монокалия. Соль может быть получена из ацетилендикарбоновой кислоты и является обычным лабораторным исходным материалом для синтеза других производных этой кислоты. В кристаллической форме анионы ацетилендикарбоксилата водорода соединены в линейные цепи необычайно короткими водородными связями. [7] [8]

Химическая структура ацетилендикарбоксилата

Ацетилендикарбоксилат (часто сокращенно ADC или adc) представляет собой двухвалентный анион с формулой C4O2−4или [O 2 C−C≡C−CO 2 ] 2− ; или любая соль или эфир этого. Анион может быть получен из ацетилендикарбоновой кислоты путем потери двух протонов . Это один из нескольких оксоуглеродных анионов , которые, как и карбонат CO 2−3и оксалат C 2 O2−4, состоят исключительно из углерода и кислорода . Анион ADC может выступать в качестве лиганда в металлоорганических комплексах , таких как синий полимерный комплекс с медью ( II ) и 2,2′- бипиридином , [ Cu2 + [ C4O4 ] 2− · ( C5H4N ) 2 ] n . [ 9 ] [10] Ацетилендикарбоксилат таллия (I) ( Tl2C4O4 ) разлагается при 195 ° C , оставляя остаток пирофорного порошка таллия. [11]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Ацетилендикарбоновая кислота". Sigma-Aldrich .
  2. ^ abc Эбботт, TW; Арнольд, RT; Томпсон, RB "Ацетилендикарбоновая кислота". Органические синтезы; Собрание томов , т. 2, стр. 10.
  3. ^ Бандровски, Э. (1877). «Ueber Acetylendicarbonsäure» [Об ацетилендикарбоновой кислоте]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 10 : 838–842. дои : 10.1002/cber.187701001231.
  4. ^ Э. Бандровски (1879). «Weitere Beiträge zur Kenntniss der Acetylendicarbonsäure» [Дальнейшие комментарии к описанию ацетилендикарбоновой кислоты]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 12 (2): 2212–2216. дои : 10.1002/cber.187901202261.
  5. ^ Даглар, Озгун; Чакмакчи, Эмрах; Хизал, Гуркан; Тунджа, Умит; Дурмаз, Хакан (2020-05-05). "Экстремально быстрый синтез материалов с изменяемой фазой (PCM) на основе политиоэфиров для хранения тепловой энергии". European Polymer Journal . 130 : 109681. doi : 10.1016/j.eurpolymj.2020.109681. ISSN  0014-3057. S2CID  216326248.
  6. ^ Лебан, И; Рупник, А (1992). «Структура ацетилендикарбоксилата водорода гуанидиния, CH
    6    Н+
    3    · С
    4    ХО4−
    ". Acta Crystallographica Section C. 48 ( 5): 821. doi :10.1107/S010827019101154X.
  7. ^ Лебан, Иван; Голич, Любо; Спикман, Дж. Клэр (1973). «Кристаллические структуры кислых солей некоторых двухосновных кислот. Часть VII. Рентгеновское исследование ацетилендикарбоксилата водорода калия: α-форма». J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 (6): 703–705. doi :10.1039/P29730000703.
  8. ^ Миякубо, Кейсуке (1994). Исследования динамической структуры одномерной водородно-связанной системы в кислых солях некоторых дикарбоновых кислот методом ядерного магнитного резонанса (PDF) (Ph.D.). Университет Осаки.
  9. ^ Ли, Мин-син; Шао, Мин; Дай, Хуэй; Ань, Бао-ли; Лу, Вэнь-цун; Чжу, Юй; Ду, Чэнь-ся (2005). «Синтез и кристаллическая структура нового комплекса меди(II) с ацетилендикарбоксилатом и 2,2′-бипиридином». Chinese Chemical Letters . 16 (10): 1405–1408.
  10. ^ Шао, Мин; Ли, Мин-син; Дай, Хуэй; Лу, Вэнь-конг; Ань, Бао-ли (2007). «Полиядерные комплексы, включающие центры Cu(II) и Mn(II), соединенные ацетилендикарбоксилатом: структура, термическая стабильность и магнетизм». Журнал молекулярной структуры . 829 (1–3): 155–160. doi :10.1016/j.molstruc.2006.06.021.
  11. ^ Алерс, Рут; Рушевиц, Уве (2009). «Нецентросимметричные координационные полимеры на основе таллия и ацетилендикарбоксилата». Solid State Sciences . 11 (6): 1058–1064. doi :10.1016/j.solidstatesciences.2009.03.008. S2CID  95955193.