Ácido piválico

Ácido piválico
Nombres
	Nombre IUPAC preferido Ácido 2,2-dimetilpropanoico
	Otros nombres Ácido piválico ; Ácido dimetilpropanoico ; Ácido neopentanoico ; Ácido neovalérico ; Ácido trimetilacético
Identificadores
Número CAS	75-98-9 Y;
Modelo 3D ( JSmol )	Imagen interactiva;
EBICh	CHEBI:45133 Y;
Química biológica	ChEMBL322719 Y;
Araña química	6177 Y;
Tarjeta informativa de la ECHA	100.000.839
Identificador de centro de PubChem	6417;
UNIVERSIDAD	813RE8BX41 Y;
Panel de control CompTox ( EPA )	DTXSID8026432;
	InChI InChI=1S/C5H10O2/c1-5(2,3)4(6)7/h1-3H3,(H,6,7) Y Clave: IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N Y;
	SONRISAS O=C(O)C(C)(C)C;
Propiedades
Fórmula química	C5H10O2
Masa molar	102,133 g·mol −1
Densidad	0,905 g/ cm3
Punto de fusión	35 °C (95 °F; 308 K)
Punto de ebullición	163,7 °C (326,7 °F; 436,8 K)
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados	alcohol neopentílico ; neopentano
	Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y verificar ( ¿qué es ?)Ynorte Referencias del cuadro de información

Compuesto químico

El ácido piválico es un ácido carboxílico con una fórmula molecular de (CH ₃ ) ₃ CCO ₂ H. Este compuesto orgánico incoloro y oloroso es sólido a temperatura ambiente. Dos abreviaturas para el ácido piválico son t -BuC(O)OH y PivOH . El grupo pivalilo o pivaloilo se abrevia t -BuC(O).

El ácido piválico es un isómero del ácido valérico , los otros dos isómeros son el ácido 2-metilbutanoico y el ácido 3-metilbutanoico .

Preparación

El ácido piválico se prepara a escala comercial mediante la hidrocarboxilación de isobuteno mediante la reacción de Koch :

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

Estas reacciones requieren un catalizador ácido como el fluoruro de hidrógeno . También se pueden utilizar alcohol terc -butílico y alcohol isobutílico en lugar de isobuteno. A nivel mundial, se producen varios millones de kilogramos anualmente. ^[1] El ácido piválico también se recupera económicamente como subproducto de la producción de penicilinas semisintéticas como la ampicilina y la amoxicilina.

Se preparó originalmente por oxidación de pinacolona con ácido crómico ^[2] y por hidrólisis de cianuro de terc -butilo . ^[3] Las rutas de laboratorio convenientes proceden a través de la carbonatación del reactivo de Grignard formado a partir de cloruro de terc^{-butilo [4]} y por oxidación de pinacolona. ^[5]

Aplicaciones

En comparación con los ésteres de la mayoría de los ácidos carboxílicos, los ésteres de ácido piválico son excepcionalmente resistentes a la hidrólisis. Algunas aplicaciones resultan de esta estabilidad térmica. Los polímeros derivados de los ésteres de pivalato de alcohol vinílico son lacas altamente reflectantes. ^{[ cita requerida ]}

Uso en el laboratorio

El ácido piválico se utiliza a veces como un patrón de desplazamiento químico interno para los espectros de RMN de soluciones acuosas. Si bien el DSS se utiliza más comúnmente para este propósito, los picos menores de protones en los tres puentes de metileno en el DSS pueden ser problemáticos. El espectro de RMN ^{de 1} H a 25 °C y pH neutro es un singlete a 1,08 ppm.

El ácido piválico se emplea como cocatalizador en algunas reacciones de funcionalización de CH catalizadas por paladio . ^[6]^[7]

Protección contra el alcohol

El grupo pivaloilo (abreviado Piv o Pv) es un grupo protector de los alcoholes en la síntesis orgánica . Los métodos de protección habituales incluyen el tratamiento del alcohol con cloruro de pivaloilo (PvCl) en presencia de piridina . ^[8]

Alternativamente, los ésteres se pueden preparar utilizando anhídrido pivaloico en presencia de ácidos de Lewis como el triflato de escandio (Sc(OTf) ₃ ).

Los métodos comunes de desprotección implican la hidrólisis con una base u otros nucleófilos. ^[9]^[10]^[11]^[12]

Véase también

Pivalato de metilo

Referencias

^ Kubitschke, Jens; Lange, Horst; Strutz, Heinz (2014). "Ácidos carboxílicos alifáticos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . págs. 1–18. doi :10.1002/14356007.a05_235.pub2. ISBN 9783527306732.
^ "A. Henninger, en París 10 de febrero de 1873". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 6 : 144-147. 1873. doi :10.1002/cber.18730060154.
^ Butlerow, Ann. 165, 322 (1873). ^{[ cita completa necesaria ]}
^ SV Puntambeker; EA Zoellner; LT Sandborn; EW Bousquet (1941). "Ácido trimetilacético a partir de cloruro de terc-butilo". Síntesis orgánicas . doi :10.15227/orgsyn.008.0104; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 524.
^ LT Sandborn; EW Bousquet (1941). "Ácido trimetilacético a partir de pinacolona". Síntesis orgánicas . doi :10.15227/orgsyn.008.0104; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 524.
^ Lafrance, Marc; Fagnou, Keith (27 de diciembre de 2006). "Arilación de benceno catalizada por paladio: incorporación de ácido piválico catalítico como lanzadera de protones y elemento clave en el diseño de catalizadores". Journal of the American Chemical Society . 128 (51): 16496–16497. doi :10.1021/ja067144j. ISSN 0002-7863. PMID 17177387.
^ Zhao, Dongbing; Wang, Weida; Lian, Shuang; Yang, Fei; Lan, Jingbo; You, Jingsong (26 de enero de 2009). "Arilación de heterociclos catalizada por paladio y sin fosfina mediante la activación del enlace CH con ácido piválico como cocatalizador". Química: una revista europea . 15 (6): 1337–1340. doi : 10.1002/chem.200802001 . ISSN 0947-6539. PMID 19115287.
^ Robins, Morris J.; Hawrelak, SD; Kanai, Tadashi; Siefert, Jan Marcus; Mengel, Rudolf (1979). "Compuestos relacionados con los ácidos nucleicos. 30. Transformaciones de adenosina en los primeros nucleósidos fusionados con 2',3'-aziridina, 9-(2,3-epimino-2,3-didesoxi-.beta.-D-ribofuranosil)adenina y 9-(2,3-epimino-2,3-didesoxi-.beta.-D-lixofuranosil)adenina". The Journal of Organic Chemistry . 44 (8): 1317–22. doi :10.1021/jo01322a026.
^ Van Boeckel, CAA; Van Boom, JH (1979). "Síntesis de glucosilfosfatidilglicerol a través de un intermediario fosfotriéster". Tetrahedron Letters . 20 (37): 3561–4. doi :10.1016/S0040-4039(01)95462-0.
^ Griffin, BE; Jarman, M.; Reese, CB (1968). "La síntesis de oligorribonucleótidos—IV". Tetrahedron . 24 (2): 639–62. doi :10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID 5637486.
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^ Paquette, Leo A.; Collado, Iván; Purdie, Mark (1998). "Síntesis total de espinosina A. 2. Estudios de degradación que involucran el factor puro y su reconstitución completa". Revista de la Sociedad Química Americana . 120 (11): 2553–62. doi :10.1021/ja974010k. INIST 10388970.

[1] Kubitschke, Jens; Lange, Horst; Strutz, Heinz (2014). "Ácidos carboxílicos alifáticos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . págs. 1–18. doi :10.1002/14356007.a05_235.pub2. ISBN 9783527306732.

[2] "A. Henninger, en París 10 de febrero de 1873". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 6 : 144-147. 1873. doi :10.1002/cber.18730060154.

[3] Butlerow, Ann. 165, 322 (1873). ^{[ cita completa necesaria ]}

[4] SV Puntambeker; EA Zoellner; LT Sandborn; EW Bousquet (1941). "Ácido trimetilacético a partir de cloruro de terc-butilo". Síntesis orgánicas . doi :10.15227/orgsyn.008.0104; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 524.

[5] LT Sandborn; EW Bousquet (1941). "Ácido trimetilacético a partir de pinacolona". Síntesis orgánicas . doi :10.15227/orgsyn.008.0104; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 524.

[6] Lafrance, Marc; Fagnou, Keith (27 de diciembre de 2006). "Arilación de benceno catalizada por paladio: incorporación de ácido piválico catalítico como lanzadera de protones y elemento clave en el diseño de catalizadores". 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; You, Jingsong (26 de enero de 2009). "Arilación de heterociclos catalizada por paladio y sin fosfina mediante la activación del enlace CH con ácido piválico como cocatalizador". Química: una revista europea . 15 (6): 1337–1340. doi : 10.1002/chem.200802001 . ISSN 0947-6539. PMID 19115287.

[8] Robins, Morris J.; Hawrelak, SD; Kanai, Tadashi; Siefert, Jan Marcus; Mengel, Rudolf (1979). "Compuestos relacionados con los ácidos nucleicos. 30. Transformaciones de adenosina en los primeros nucleósidos fusionados con 2',3'-aziridina, 9-(2,3-epimino-2,3-didesoxi-.beta.-D-ribofuranosil)adenina y 9-(2,3-epimino-2,3-didesoxi-.beta.-D-lixofuranosil)adenina". The Journal of Organic Chemistry . 44 (8): 1317–22. doi :10.1021/jo01322a026.

[9] Van Boeckel, CAA; Van Boom, JH (1979). "Síntesis de glucosilfosfatidilglicerol a través de un intermediario fosfotriéster". Tetrahedron Letters . 20 (37): 3561–4. doi :10.1016/S0040-4039(01)95462-0.

[10] Griffin, BE; Jarman, M.; Reese, CB (1968). "La síntesis de oligorribonucleótidos—IV". Tetrahedron . 24 (2): 639–62. doi :10.1016/0040-4020(68)88015-9. PMID 5637486.

[11] Ogilvie, Kelvin K.; Iwacha, Donald J. (1973). "Uso del grupo terc-butildimetilsililo para proteger las funciones hidroxilo de los nucleósidos". Tetrahedron Letters . 14 (4): 317–9. doi :10.1016/S0040-4039(01)95650-3.

[12] Paquette, Leo A.; Collado, Iván; Purdie, Mark (1998). "Síntesis total de espinosina A. 2. Estudios de degradación que involucran el factor puro y su reconstitución completa". Revista de la Sociedad Química Americana . 120 (11): 2553–62. doi :10.1021/ja974010k. INIST 10388970.