Ácido adípico
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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC preferido Ácido hexanodioico | |
| Otros nombres Ácido adípico Ácido butano-1,4-dicarboxílico Ácido hexano-1,6-dioico Ácido 1,4-butanodicarboxílico | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| 1209788 | |
| EBICh |
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| Química biológica |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.004.250 |
| Número CE |
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| Número E | E355 (antioxidantes, ...) |
| 3166 | |
| BARRIL |
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Identificador de centro de PubChem |
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| Número RTECS |
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| UNIVERSIDAD |
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| Número de la ONU | 3077 |
Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| C6H10O4 | |
| Masa molar | 146,142 g·mol −1 |
| Apariencia | Cristales blancos [1] Prismas monoclínicos [2] |
| Olor | Inodoro |
| Densidad | 1,360 g/ cm3 |
| Punto de fusión | 152,1 °C (305,8 °F; 425,2 K) |
| Punto de ebullición | 337,5 °C (639,5 °F; 610,6 K) |
| 14 g/L (10 °C) 24 g/L (25 °C) 1600 g/L (100 °C) | |
| Solubilidad | Muy soluble en metanol , etanol soluble en acetona , ácido acético ligeramente soluble en ciclohexano insignificante en benceno , éter de petróleo |
| registro P | 0,08 |
| Presión de vapor | 0,097 hPa (18,5 °C) = 0,073 mmHg |
| Acidez (p K a ) | 4.43, 5.41 |
| Base conjugada | Adipato |
| Viscosidad | 4,54 cP (160 °C) |
| Estructura | |
| Monoclínico | |
| Termoquímica | |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −994,3 kJ/mol [3] |
| Peligros | |
| Etiquetado SGA : | |
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| Advertencia | |
| H319 | |
| P264 , P280 , P305+P351+P338 , P337+P313 | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
| punto de inflamabilidad | 196 °C (385 °F; 469 K) |
| 422 °C (792 °F; 695 K) | |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 3600 mg/kg (rata) |
| Ficha de datos de seguridad (FDS) | Hoja de datos de seguridad externa |
| Compuestos relacionados | |
Ácidos dicarboxílicos relacionados | ácido glutárico ácido pimélico |
Compuestos relacionados | ácido hexanoico ácido adípico dihidrazida dicloruro de hexanodioilo hexaneditrilo hexanodiamida |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El ácido adípico o ácido hexanodioico es el compuesto orgánico con la fórmula (CH2 ) 4 ( COOH) 2 . Desde una perspectiva industrial, es el ácido dicarboxílico más importante : anualmente se producen alrededor de 2.500 millones de kilogramos de este polvo cristalino blanco, principalmente como precursor para la producción de nailon . El ácido adípico rara vez se produce en la naturaleza, [4] pero se lo conoce como aditivo alimentario fabricado con número E E355 . Las sales y ésteres del ácido adípico se conocen como adipatos .
Preparación y reactividad
El ácido adípico se produce por oxidación de una mezcla de ciclohexanona y ciclohexanol , que se denomina aceite KA , una abreviatura de aceite de cetona-alcohol. El ácido nítrico es el oxidante. La vía consta de varios pasos. Al principio de la reacción, el ciclohexanol se convierte en cetona , lo que libera ácido nitroso :
- HOCH(CH 2 ) 5 + HNO 3 → O=C(CH 2 ) 5 + HNO 2 + H 2 O
Luego, la ciclohexanona se nitrosa, preparando el escenario para la escisión del enlace CC:
- HNO 2 + HNO 3 → [NO + ]NO 3 ] − + H 2 O
- O=C(CH2 ) 5 + NO + → O=C(CHNO)(CH2 ) 4 + H +
Los productos secundarios del método incluyen los ácidos glutárico y succínico . El óxido nitroso se produce en una proporción molar de aproximadamente uno a uno con respecto al ácido adípico, [5] también, a través de la intermediación de un ácido nitroso . [4]
Los procesos relacionados parten del ciclohexanol, que se obtiene a partir de la hidrogenación del fenol . [4] [6]
Métodos alternativos de producción
Se han desarrollado varios métodos para la carbonilación del butadieno . Por ejemplo, la hidrocarboxilación se lleva a cabo de la siguiente manera: [4]
- CH 2 =CH−CH=CH 2 + 2 CO + 2 H 2 O → HO 2 C(CH 2 ) 4 CO 2 H
Otro método es la escisión oxidativa del ciclohexeno utilizando peróxido de hidrógeno . [7] El producto de desecho es agua.
Históricamente, el ácido adípico se preparaba mediante la oxidación de varias grasas, [8] de ahí su nombre (que en última instancia proviene del latín adeps , adipis – “grasa animal”; cf. tejido adiposo ).
Reacciones
El ácido adípico es un ácido dibásico (tiene dos grupos ácidos). Los valores de pKa para sus desprotonaciones sucesivas son 4,41 y 5,41. [9]
Con los grupos carboxilato separados por cuatro grupos metileno , el ácido adípico es adecuado para reacciones de condensación intramolecular. Tras el tratamiento con hidróxido de bario a temperaturas elevadas, sufre cetonización para dar ciclopentanona . [10]
Usos
Alrededor del 60% de los 2.500 millones de kg de ácido adípico producidos anualmente se utilizan como monómero para la producción de nailon [11] mediante una reacción de policondensación con hexametilendiamina formando nailon 66. Otras aplicaciones importantes también involucran polímeros; es un monómero para la producción de poliuretano y sus ésteres son plastificantes , especialmente en PVC . [12]
En medicina
El ácido adípico se ha incorporado a comprimidos de matriz de formulación de liberación controlada para obtener una liberación independiente del pH tanto para fármacos débilmente básicos como débilmente ácidos. También se ha incorporado al recubrimiento polimérico de sistemas monolíticos hidrofílicos para modular el pH intragel, lo que da como resultado una liberación de orden cero de un fármaco hidrofílico. Se ha informado que la desintegración a pH intestinal de la laca polimérica entérica mejora cuando se utiliza ácido adípico como agente formador de poros sin afectar la liberación en medios ácidos. Otras formulaciones de liberación controlada han incluido ácido adípico con la intención de obtener un perfil de liberación de ráfaga tardía. [13]
En los alimentos
Se utilizan cantidades pequeñas pero significativas de ácido adípico como ingrediente alimentario como aromatizante y gelificante . [14] Se utiliza en algunos antiácidos de carbonato de calcio para hacerlos ácidos . Como acidulante en polvos para hornear , evita las propiedades higroscópicas indeseables del ácido tartárico . [2] El ácido adípico, raro en la naturaleza, se produce de forma natural en las remolachas , pero no es una fuente económica para el comercio en comparación con la síntesis industrial. [15]
Seguridad
El ácido adípico, como la mayoría de los ácidos carboxílicos, es un irritante cutáneo leve. Es ligeramente tóxico, con una dosis letal media de 3600 mg/kg por ingestión oral en ratas. [4]
Ambiental
La producción de ácido adípico está vinculada a las emisiones de N
2O , [16] un potente gas de efecto invernadero y causa del agotamiento del ozono estratosférico . En los productores de ácido adípico DuPont y Rhodia (ahora Invista y Solvay , respectivamente), se han implementado procesos para convertir catalíticamente el óxido nitroso en productos inocuos: [17]
- 2N2O → 2N2 + O2
Sales y ésteres de adipato
Las formas aniónicas (HO 2 C(CH 2 ) 4 CO 2 − ) y dianiónicas ( − O 2 C(CH 2 ) 4 CO 2 − ) del ácido adípico se denominan adipatos . Un compuesto adipato es una sal carboxilato o un éster del ácido.
Algunas sales de adipato se utilizan como reguladores de la acidez , entre ellas:
- Adipato de sodio ( número E E356)
- Adipato de potasio (E357)
Algunos ésteres de adipato se utilizan como plastificantes , entre ellos:
Referencias
- ^ Mac Gillavry, CH (2010). "La estructura cristalina del ácido adípico". Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas . 60 (8): 605–617. doi :10.1002/recl.19410600805.
- ^ ab "Ácido adípico" . Índice Merck . Royal Society of Chemistry . 2013 . Consultado el 2 de marzo de 2017 .
- ^ Haynes, WM, ed. (2013). Manual de química y física del CRC (94.ª edición). Boca Ratón, Florida : CRC Press . ISBN 978-1-4665-7114-3.
- ^ abcde Musser, MT (2005). "Ácido adípico". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a01_269. ISBN . 3527306730.
- ^ Parmon, VN; Panov, GI; Uriarte, A.; Noskov, AS (2005). "Óxido nitroso en química de oxidación y aplicación y producción de catálisis". Catalysis Today . 100 (2005): 115–131. doi :10.1016/j.cattod.2004.12.012.
- ^ Ellis, BA (1925). "Ácido adípico". Síntesis orgánicas . 5 : 9; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 560.
- ^ Sato, K.; Aoki, M.; Noyori, R. (1998). "Una ruta "verde" hacia el ácido adípico: oxidación directa de ciclohexenos con peróxido de hidrógeno al 30 por ciento". Science . 281 (5383): 1646–47. Bibcode :1998Sci...281.1646S. doi :10.1126/science.281.5383.1646. PMID 9733504.
- ^ Ince, Walter (1895). "Preparación de ácido adípico y algunos de sus derivados". Journal of the Chemical Society, Transactions . 67 : 155–159. doi :10.1039/CT8956700155.
- ^ Cornils, Boy; Lappe, Peter (2000). "Ácidos dicarboxílicos alifáticos". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a08_523. ISBN 3527306730.
- ^ Thorpe, JF; Kon, GAR (1925). "Ciclopentanona". Síntesis orgánicas . 5 : 37; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 192.
- ^ "Ácido adípico". Archivado desde el original el 18 de mayo de 2015. Consultado el 9 de mayo de 2015 .Resumen de PCI para ácido adípico
- ^ "Cloruro de polivinilo: descripción general | Temas de ScienceDirect" www.sciencedirect.com . Consultado el 10 de noviembre de 2023 .
- ^ Roew, Raymond (2009), "Ácido adípico", Manual de excipientes farmacéuticos , págs. 11-12
- ^ "Datos nutricionales de la gelatina de cereza". Kraft Foods. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2019. Consultado el 21 de marzo de 2012 .
- ^ American Chemical Society (9 de febrero de 2015). «Molécula de la semana: ácido adípico».
- ^ EPA de EE. UU. (12 de agosto de 2013). "Informe del inventario de gases de efecto invernadero de EE. UU., capítulo 4. Procesos industriales" (PDF) . Consultado el 29 de noviembre de 2013 .
- ^ Reimer, RA; Slaten, CS; Seapan, M.; Koch, TA; Triner, VG (2000). "Industria del ácido adípico: reducción del N 2 O". Gases de efecto invernadero distintos del CO 2 : comprensión científica, control e implementación . Países Bajos: Springer. págs. 347–358. doi :10.1007/978-94-015-9343-4_56. ISBN 978-94-015-9343-4.
Apéndice
- Citas de la FDA de EE. UU.: GRAS (21 CFR 184.1009), aditivo indirecto (21 CFR 175.300, 21 CFR 175.320, 21 CFR 176.170, 21 CFR 176.180, 21 CFR 177.1200, 21 CFR 177.1390, 21 CFR 177.1500, 21 CFR 177.1630, 21 CFR 177.1680, 21 CFR 177.2420, 21 CFR 177.2600)
- Citas de la Unión Europea – Decisión 1999/217/CE – Sustancia aromatizante; Directiva 95/2/CE, Anexo IV – Aditivo alimentario permitido; 2002/72/CE, Anexo A – Monómero autorizado para plásticos en contacto con alimentos
Enlaces externos
- Ficha internacional de seguridad química 0369
- Informe de evaluación inicial de los pequeños Estados insulares en desarrollo sobre el ácido adípico de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE)
- Ácido adípico en Chemicalland
