Пиваловая кислота

Пиваловая кислота
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК 2,2-Диметилпропановая кислота
	Другие имена Пиваловая кислота ; Диметилпропановая кислота ; Неопентановая кислота ; Неовалериановая кислота ; Триметилуксусная кислота
Идентификаторы
Номер CAS	75-98-9 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ:45133 ;
ХЭМБЛ	ХЕМБЛ322719 ;
ХимическийПаук	6177 ;
Информационная карта ECHA	100.000.839
ПабХим CID	6417 ;
НЕКОТОРЫЙ	813RE8BX41 ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID8026432 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	С 5 Н 10 О 2
Молярная масса	102.133 g·mol −1
Плотность	0,905 г/см 3
Температура плавления	35 ° C (95 ° F; 308 К)
Точка кипения	163,7 ° С (326,7 ° F; 436,8 К)
Родственные соединения
Родственные соединения	неопентиловый спирт ; неопентан
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Пиваловая кислота представляет собой карбоновую кислоту с молекулярной формулой (CH ₃ ) ₃ CCO ₂ H. Это бесцветное, пахучее органическое соединение является твердым при комнатной температуре. Два сокращения пивалиновой кислоты: t -BuC(O)OH и PivOH . Пивалильная или пивалоильная группа обозначается сокращенно t -BuC(O).

Пивалиновая кислота является изомером валериановой кислоты , два других ее изомера — 2-метилбутановая кислота и 3-метилбутановая кислота .

Подготовка

Пивалиновую кислоту получают в промышленных масштабах изобутена по гидрокарбоксилированием реакции Коха :

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

Такие реакции требуют кислотного катализатора, такого как фтороводород . трет -Бутиловый спирт и изобутиловый спирт Вместо изобутена также можно использовать . Во всем мире ежегодно производится несколько миллионов килограммов. ^{[ 1 ]} Пивалиновая кислота также экономически выгодна как побочный продукт производства полусинтетических пенициллинов, таких как ампициллин и амоксициллин.

Первоначально он был получен окислением пинаколона . хромовой кислотой ^{[ 2 ]} и гидролизом трет -бутилцианида . ^{[ 3 ]} Удобные лабораторные пути основаны на карбонизации реактива Гриньяра, образованного из трет -бутилхлорида. ^{[ 4 ]} и путем окисления пинаколона. ^{[ 5 ]}

Приложения

По сравнению с эфирами большинства карбоновых кислот эфиры пивалиновой кислоты необычайно устойчивы к гидролизу. Некоторые применения обусловлены этой термической стабильностью. Полимеры, полученные из пивалатных эфиров винилового спирта, представляют собой лаки с высокой отражающей способностью. ^{[ нужна ссылка ]}

Использование в лаборатории

Пивалиновая кислота иногда используется в качестве стандарта внутреннего химического сдвига для спектров ЯМР водных растворов. Хотя DSS для этой цели чаще используется , незначительные пики протонов на трех метиленовых мостиках в DSS могут быть проблематичными. ¹Спектр ЯМР 1H при 25 °C и нейтральном pH представляет собой синглет при 1,08 м.д.

Пивалиновая кислота используется в качестве сокатализатора в некоторых реакциях функционализации CH, катализируемых палладием . ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Защита от алкоголя

Пивалоильная группа (сокращенно Piv или Pv) является защитной группой для спиртов в органическом синтезе . Общие методы защиты включают обработку спирта пивалоилхлоридом (PvCl) в присутствии пиридина . ^{[ 8 ]}

Альтернативно, сложные эфиры можно получить с использованием пивалоевого ангидрида в присутствии кислот Льюиса, таких как трифлат скандия (Sc(OTf) ₃ ).

Обычные методы снятия защиты включают гидролиз основанием или другими нуклеофилами. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

См. также

Метил пивалат

Ссылки

^ Кубичке, Йенс; Ланге, Хорст; Штруц, Хайнц (2014). «Карбоновые кислоты алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . стр. 1–18. дои : 10.1002/14356007.a05_235.pub2 . ISBN 9783527306732 .
^ «А. Хеннингер, из Парижа, 10 февраля 1873 г.». Отчеты Немецкого химического общества . 6 :144-147. 1873. doi : 10.1002/cber.18730060154 .
^ Батлероу, Энн. 165, 322 (1873). ^{[ нужна полная цитата ]}
^ С.В. Пунтамбекер; Э.А. Зелльнер; LT Сэндборн; Э. В. Буске (1941). «Триметилуксусная кислота из трет-бутилхлорида» . Органические синтезы . дои : 10.15227/orgsyn.008.0104 ; Сборник томов , т. 1, с. 524 .
^ LT Сэндборн; Э. В. Буске (1941). «Триметилуксусная кислота от Пинаколона» . Органические синтезы . дои : 10.15227/orgsyn.008.0104 ; Сборник томов , т. 1, с. 524 .
^ Лафранс, Марк; Фанью, Кейт (27 декабря 2006 г.). «Арилирование бензола, катализируемое палладием: использование каталитической пивалиновой кислоты в качестве переносчика протонов и ключевого элемента в конструкции катализатора» . Журнал Американского химического общества . 128 (51): 16496–16497. дои : 10.1021/ja067144j . ISSN 0002-7863 . ПМИД 17177387 .
^ Чжао, Дунбин; Ван, Вейда; Лиан, Шуан; Ян, Фэй; Лан, Цзинбо; Ю, Цзинсонг (26 января 2009 г.). «Безфосфиновое катализируемое палладием арилирование гетероциклов посредством активации связи CH с помощью пивалиновой кислоты в качестве сокатализатора» . Химия – Европейский журнал . 15 (6): 1337–1340. дои : 10.1002/chem.200802001 . ISSN 0947-6539 . ПМИД 19115287 .
^ Робинс, Моррис Дж.; Хаврелак, Южная Дакота; Канаи, Тадаши; Зиферт, Ян Маркус; Менгель, Рудольф (1979). «Соединения, родственные нуклеиновой кислоте. 30. Превращения аденозина в первые 2',3'-азиридин-слитые нуклеозиды, 9-(2,3-эпимино-2,3-дидезокси-β-D-рибофуранозил)аденин и 9-(2,3-эпимино-2,3-дидезокси-β-D-ликсофуранозил)аденин». Журнал органической химии . 44 (8): 1317–22. дои : 10.1021/jo01322a026 .
^ Ван Бекель, CAA; Ван Бум, Дж. Х. (1979). «Синтез глюкозилфосфатидилглицерина через промежуточное фосфотриэфирное соединение». Буквы тетраэдра . 20 (37): 3561–4. дои : 10.1016/S0040-4039(01)95462-0 .
^ Гриффин, Бельгия; Джарман, М.; Риз, CB (1968). «Синтез олигорибонуклеотидов — IV». Тетраэдр . 24 (2): 639–62. дои : 10.1016/0040-4020(68)88015-9 . ПМИД 5637486 .
^ Огилви, Кельвин К.; Ивача, Дональд Дж. (1973). «Использование трет-бутилдиметилсилильной группы для защиты гидроксильных функций нуклеозидов». Буквы тетраэдра . 14 (4): 317–9. дои : 10.1016/S0040-4039(01)95650-3 .
^ Пакетт, Лео А.; Колладо, Иван; Перди, Марк (1998). «Полный синтез спинозина А. 2. Исследования деградации с участием чистого фактора и его полного восстановления». Журнал Американского химического общества . 120 (11): 2553–62. дои : 10.1021/ja974010k . ИНИСТ 10388970 .

[1] Кубичке, Йенс; Ланге, Хорст; Штруц, Хайнц (2014). «Карбоновые кислоты алифатические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . стр. 1–18. дои : 10.1002/14356007.a05_235.pub2 . ISBN 9783527306732 .

[2] «А. Хеннингер, из Парижа, 10 февраля 1873 г.». Отчеты Немецкого химического общества . 6 :144-147. 1873. doi : 10.1002/cber.18730060154 .

[3] Батлероу, Энн. 165, 322 (1873). ^{[ нужна полная цитата ]}

[4] С.В. Пунтамбекер; Э.А. Зелльнер; LT Сэндборн; Э. В. Буске (1941). «Триметилуксусная кислота из трет-бутилхлорида» . Органические синтезы . дои : 10.15227/orgsyn.008.0104 ; Сборник томов , т. 1, с. 524 .

[5] LT Сэндборн; Э. В. Буске (1941). «Триметилуксусная кислота от Пинаколона» . Органические синтезы . дои : 10.15227/orgsyn.008.0104 ; Сборник томов , т. 1, с. 524 .

[6] Лафранс, Марк; Фанью, Кейт (27 декабря 2006 г.). «Арилирование бензола, катализируемое палладием: использование каталитической пивалиновой кислоты в качестве переносчика протонов и ключевого элемента в конструкции катализатора» . Журнал Американского химического общества . 128 (51): 16496–16497. дои : 10.1021/ja067144j . ISSN 0002-7863 . ПМИД 17177387 .

[7] Чжао, Дунбин; Ван, Вейда; Лиан, Шуан; Ян, Фэй; Лан, Цзинбо; Ю, Цзинсонг (26 января 2009 г.). «Безфосфиновое катализируемое палладием арилирование гетероциклов посредством активации связи CH с помощью пивалиновой кислоты в качестве сокатализатора» . Химия – Европейский журнал . 15 (6): 1337–1340. дои : 10.1002/chem.200802001 . ISSN 0947-6539 . ПМИД 19115287 .

[8] Робинс, Моррис Дж.; Хаврелак, Южная Дакота; Канаи, Тадаши; Зиферт, Ян Маркус; Менгель, Рудольф (1979). «Соединения, родственные нуклеиновой кислоте. 30. Превращения аденозина в первые 2',3'-азиридин-слитые нуклеозиды, 9-(2,3-эпимино-2,3-дидезокси-β-D-рибофуранозил)аденин и 9-(2,3-эпимино-2,3-дидезокси-β-D-ликсофуранозил)аденин». Журнал органической химии . 44 (8): 1317–22. дои : 10.1021/jo01322a026 .

[9] Ван Бекель, CAA; Ван Бум, Дж. Х. (1979). «Синтез глюкозилфосфатидилглицерина через промежуточное фосфотриэфирное соединение». Буквы тетраэдра . 20 (37): 3561–4. дои : 10.1016/S0040-4039(01)95462-0 .

[10] Гриффин, Бельгия; Джарман, М.; Риз, CB (1968). «Синтез олигорибонуклеотидов — IV». Тетраэдр . 24 (2): 639–62. дои : 10.1016/0040-4020(68)88015-9 . ПМИД 5637486 .

[11] Огилви, Кельвин К.; Ивача, Дональд Дж. (1973). «Использование трет-бутилдиметилсилильной группы для защиты гидроксильных функций нуклеозидов». Буквы тетраэдра . 14 (4): 317–9. дои : 10.1016/S0040-4039(01)95650-3 .

[12] Пакетт, Лео А.; Колладо, Иван; Перди, Марк (1998). «Полный синтез спинозина А. 2. Исследования деградации с участием чистого фактора и его полного восстановления». Журнал Американского химического общества . 120 (11): 2553–62. дои : 10.1021/ja974010k . ИНИСТ 10388970 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]