Acetylaceton | |
---|---|
![]() strukturní vzorec | |
![]() model molekuly (enolforma) | |
![]() model molekuly (ketoforma) | |
Obecné | |
Systematický název | pentan-2,4-dion |
Anglický název | acetylacetone |
Německý název | Acetylaceton |
Funkční vzorec | CH3COCH2COCH3 (keto forma) |
Sumární vzorec | C5H8O2 |
Vzhled | bezbarvá kapalina |
Identifikace | |
Registrační číslo CAS | 123-54-6 |
SMILES | O=C(C)CC(=O)C CC(=O)CC(=O)C |
InChI | InChI=1S/C5H8O2/c1-4(6)3-5(2)7/h3H2,1-2H3 |
Vlastnosti | |
Molární hmotnost | 100,12 g/mol |
Teplota tání | −23 °C (250 K) |
Teplota varu | 140 °C (413 K) |
Hustota | 0,975 g/cm3 |
Rozpustnost ve vodě | 16 g/100 ml |
Měrná magnetická susceptibilita | 5,48×105 μm3/g |
Bezpečnost | |
[1] Varování[1] | |
H-věty | H226 H302 H311 H331 |
P-věty | P210 P261 P271 P280 P301+312 P302+352 P303+361+353 P304+340 P304+340 P403+233 |
R-věty | R10 R22 |
S-věty | S2 S21 S23 S24/25 |
NFPA 704 | ![]() 3
2
0
|
Teplota vzplanutí | 34 °C |
Teplota vznícení | 340 °C |
Meze výbušnosti | 2,4 %-11,6 % |
Některá data mohou pocházet z datové položky. |
Acetylaceton (systematický název pentan-2,4-dion) je organická sloučenina, která vytváří dva tautomery. Ketoforma má vzorec CH3COCH2COCH3.
Přestože je sloučenina nazvána podle diketonové formy, enolová forma je významnou složkou látky[2] a v mnoha rozpouštědlech převažuje.
Tato látka je prekurzorem acetylacetonátu (acac), běžného bidentátního ligandu. Je také základem pro syntézu heterocyklických sloučenin.
Keto- a enolforma existují společně; jedná se o tautomery. Enolforma má symetrii C2v, což znamená, že vodíkový atom je rovnoměrně sdílen mezi oběma kyslíkovými atomy.[3] V plynném skupenství je rovnovážná konstanta Kketo→enol 11,7 (ve prospěch enolformy). Oba tautomery se dají snadno rozlišit pomocí NMR spektroskopie, infračervené spektroskopie a dalších metod.[4][5]
Rozpouštědlo | Kketo→enol |
---|---|
Plynné skupenství | 11,7 |
Cyklohexan | 42 |
Toluen | 10 |
THF | 7,2 |
DMSO | 2 |
Voda | 0,23 |
Rovnovážná konstanta je vysoká v nepolárních rozpouštědlech; ketoforma má větší zastoupení v polárních rozpouštědlech s přítomností vodíkových vazeb, například ve vodě.[6]
Acetylaceton je slabá kyselina:
rozpouštědlo | T/°C | pKa[7] |
---|---|---|
40% ethanol/voda | 30 | 9,8 |
70% 1,4-dioxan/voda | 28 | 12,5 |
80% DMSO/voda | 25 | 10,16 |
DMSO | 25 | 13,41 |
voda | 25 | 8,99±0,04 |
Velmi silné zásady, například organolithné sloučeniny, způsobují dvojnásobnou deprotonaci acetylacetonu. Vzniklé produkty mohou být alkylovány.
Acetylaceton se průmyslově vyrábí tepelným přesmykem isopropenylacetátu[8]: CH2=C(CH3)OC(O)CH3 → CH3C(O)CH2C(O)CH3
Metody laboratorní přípravy začínají acetonem. Prvním způsobem je reakce acetonu s acetanhydridem za přítomnosti BF3 jako katalyzátoru:
(CH3CO)2O + CH3C(O)CH3 → CH3C(O)CH2C(O)CH3
Druhý způsob spočívá v kondenzaci acetonu a ethylacetátu následované reakcí s kyselinou:
NaOEt + EtO2CCH3 + CH3C(O)CH3 → NaCH3C(O)CHC(O)CH3 + 2 EtOH
NaCH3C(O)CHC(O)CH3 + HCl → CH3C(O)CH2C(O)CH3 + NaCl
Díky jednoduchosti uvedených postupů je známo mnoho acetylacetonátů, tedy solí a esterů acetylacetonu, například C6H5C(O)CH2C(O)C6H5 (dbaH) a (CH3)3CC(O)CH2C(O)CC(CH3)3.
Acetylaceton je všestranným prekurzorem heterocyklických sloučenin, jelikož obě ketoskupiny mohou podstoupit kondenzační reakce. Reakcí s hydrazinem vznikají pyrazoly, s močovinou pyrimidiny.
Acetylacetonátový aniont, acac−, vytváří komplexy s mnoha ionty přechodných kovů. Hlavním způsobem jejich přípravy je reakce příslušného iontu s acetylacetonem za přítomnosti zásady (B):
MBz + z Hacac ⇌ M(acac)z + z BH
Zásada umožňuje odstranění protonů z acetylacetonu a posouvá rovnováhu reakce ve prospěch komplexu. Oba kyslíkové atomy se naváží na kov za vzniku šestičlenného chelátového kruhu. V některých případech je chelatační efekt tak silný, že k tvorbě komplexu není třeba přítomnost zásady. Jelikož takový komplex nemá elektrický náboj, je nerozpustný ve vodě ale rozpustný v nepolárních organických rozpouštědlech.
Acetylaceton se rozkládá působením enzymu acetylacetondioxygenázy, který štěpí vazbu C-C v molekule za vzniku acetátu a 2-oxopropanalu. Enzym k činnosti potřebuje železnaté nebo zinečnaté kationty, které slouží jako prostetická skupina. Biologický rozklad acetylacetonu byl pozorován u bakterie Acinetobacter johnsonii.[9]
C5H8O2 + O2 → C2H4O2 + C3H4O2
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Acetylacetone na anglické Wikipedii.