Kwas piwalinowy - Pivalic acid

Kwas piwalowy
Kwas piwalowy.svg
Kwas piwalowy-kule-3D-png
Nazwy
Preferowana nazwa IUPAC
Kwas 2,2-dimetylopropanowy
Inne nazwy
Kwas piwalinowy Kwas
dimetylopropanowy Kwas
neopentanowy Kwas
trimetylooctowy
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.000.839
UNII
Nieruchomości
C 5 H 10 O 2
Masa cząsteczkowa 102,133  g · mol −1
Gęstość 0,905 g / cm 3
Temperatura topnienia 35 ° C (95 ° F, 308 K)
Temperatura wrzenia 163,7 ° C (326,7 ° F; 436,8 K)
Związki pokrewne
Związki pokrewne
alkohol neopentylowy
neopentan
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☑Y zweryfikować  ( co to jest   ?) ☑Y☒N
Referencje Infobox

Kwas piwalinowy jest kwasem karboksylowym o wzorze cząsteczkowym (CH 3 ) 3 CCO 2 H. Ten bezbarwny, pachnący związek organiczny jest stały w temperaturze pokojowej. Popularnym skrótem dla grupy piwalilowej lub piwaloilowej ( t- BuC (O)) jest Piv, a dla kwasu piwalowego ( t- BuC (O) OH) PivOH .

Przygotowanie

Droga przemysłowa

Piwalinowy wytwarza się hydrokarboksylowania z izobutenu poprzez reakcję Koch :

(CH 3 ) 2 C = CH 2 + CO + H 2 O → (CH 3 ) 3 CCO 2 H

Takie reakcje wymagają katalizatora kwasowego, takiego jak fluorowodór . Zamiast izobutenu można również stosować alkohol tert-butylowy i alkohol izobutylowy . Na całym świecie produkuje się kilka milionów kilogramów rocznie. Kwas piwalinowy jest również ekonomicznie odzyskiwany jako produkt uboczny przy produkcji półsyntetycznych penicylin, takich jak ampicylina i amoksycylina.

Metody laboratoryjne

Został pierwotnie opracowany przez utlenianie pinacolone z kwasu chromowego i przez hydrolizę tert -butylu cyjanku . Dogodnymi drogami laboratoryjnymi jest chlorek tert -butylu poprzez karbonatyzację odczynnika Grignarda i utlenianie pinakolonu .

Bromek t-butylomagnezu reaguje z CO 2, tworząc sól piwalanu. Dodatek kwasu daje kwas piwalinowy

Aplikacje

W porównaniu z estrami większości kwasów karboksylowych, estry kwasu piwalinowego są niezwykle odporne na hydrolizę. Niektóre zastosowania wynikają z tej stabilności termicznej. Polimery wywodzące się z piwalanowych estrów alkoholu winylowego to lakiery silnie odblaskowe. Grupa piwaloilowa (w skrócie Piv lub Pv) jest grupą ochronną dla alkoholi w syntezie organicznej . Kwas piwalinowy jest czasami używany jako wewnętrzny wzorzec przesunięcia chemicznego dla widm NMR roztworów wodnych. Podczas gdy DSS jest częściej używany do tego celu, drobne piki protonów na trzech mostkach metylenowych w DSS mogą być problematyczne. 1 H NMR w temperaturze 25 ° C i pH obojętne singlet przy 1,08 ppm. Kwas piwalinowy jest stosowany jako kokatalizator w niektórych reakcjach funkcjonalizacji CH katalizowanej palladem.

Ochrona przed alkoholem

Grupa piwaloilowa jest stosowana jako grupa zabezpieczająca w syntezie organicznej . Typowe metody ochrony obejmują traktowanie alkoholu chlorkiem piwaloilu (PvCl) w obecności pirydyny .

PvProtectedAlcohol.png

Alternatywnie, estry można wytworzyć stosując bezwodnik piwalonowy w obecności trifluorometanosulfonianu skandu (Sc (OTf) 3 ) lub trifluorometanosulfonianu wanadylu (VO (OTf) 2 ).

Typowe metody odbezpieczania obejmują hydrolizę zasadą lub innymi nukleofilami.

PvProtection.png

Zobacz też

Bibliografia