Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ацетоуксусная кислота
Acetoacetic acid.png
Ацетоуксусная кислота-3D-шары.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
3-оксобутановая кислота [1]
Другие имена
Диуксусная кислота
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
КЕГГ
UNII
  • InChI = 1S / C4H6O3 / c1-3 (5) 2-4 (6) 7 / h2H2,1H3, (H, 6,7) проверитьY
    Ключ: WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C4H6O3 / c1-3 (5) 2-4 (6) 7 / h2H2,1H3, (H, 6,7)
    Ключ: WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYAH
  • О = С (С) СС (= О) О
Характеристики
С 4 Н 6 О 3
Молярная масса102,089  г · моль -1
ВнешностьБесцветная маслянистая жидкость
Температура плавления 36,5 ° С (97,7 ° F, 309,6 К)
Точка кипенияРазлагается
Растворимый
Растворимость в органических растворителяхРастворим в этаноле , эфире
Кислотность (p K a )3,58 [2]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Уксусная кислота (также диуксусная кислота) представляет собой органическое соединение с формулой CH 3 COCH 2 COOH. Это простейшая бета- кетокислота , и, как и другие представители этого класса, она нестабильна. Метиловый и этиловый эфиры, которые довольно стабильны, производятся в промышленных масштабах в качестве предшественников красителей. Уксусная кислота - слабая кислота . [3]

Биохимия [ править ]

В типичных физиологических условиях ацетоуксусная кислота существует в виде конъюгированного основания , ацетоацетата .

Ацетоуксусная кислота образуется в митохондриях в печени от ацетоацетили кофермент А (КоА). Сначала из ацетил-КоА добавляется другая ацетильная группа с образованием 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА , затем из нее теряется ацетил-КоА, давая ацетоацетат. Начальное ацетоацетат может исходить от последнего цикла в бета - окисления в виде жирной кислоты , или его можно синтезировать из двух молекул ацетил - СоА, катализируемых тиолаза . [4] : 393

У млекопитающих ацетоацетат, вырабатываемый в печени (вместе с двумя другими « кетоновыми телами »), попадает в кровоток в качестве источника энергии во время голодания , физических упражнений или в результате сахарного диабета 1 типа . [5] Во-первых, группа КоА ферментативно переносится на нее из сукцинил-КоА , превращая ее обратно в ацетоацетил-КоА; затем он расщепляется тиолазой на две молекулы ацетил-КоА, которые затем входят в цикл лимонной кислоты . Сердечная мышца и кора почек предпочитают ацетоацетат глюкозе. Мозг использует ацетоацетат, когда уровень глюкозы низкий из-за голодания или диабета. [4] : 394

Синтез и свойства [ править ]

Уксусная кислота может быть получена гидролизом дикетена . Его сложные эфиры получают аналогичным образом посредством реакции между дикетеном и спиртами [3], а ацетоуксусная кислота может быть получена гидролизом этих соединений. [6] Обычно ацетоуксусная кислота образуется при 0 ° C и сразу же используется на месте. [7] Это разлагается при умеренной скорости до ацетона и диоксида углерода :

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

Кислая форма имеет период полураспада 140 минут при 37 ° C в воде, тогда как основная форма (анион) имеет период полураспада 130 часов. То есть реагирует примерно в 55 раз медленнее. [8] Это слабая кислота (как и большинство алкилкарбоновых кислот) с p K a 3,58.

Ацетоуксусная кислота проявляет кето-енольную таутомеризацию , при этом енольная форма частично стабилизируется за счет расширенной конъюгации и внутримолекулярного Н-связывания . Равновесие сильно зависит от растворителя; при этом кетоформа преобладает в полярных растворителях (98% в воде), а енольная форма составляет 25-49% материала в неполярных растворителях. [9]

Приложения [ править ]

Pigment Yellow 16 - типичный краситель, содержащий ацетоацетильную группу.

Сложные эфиры ацетоуксусной кислоты используются для реакции ацетоацетилирования , которая широко используется при производстве арилидных желтых и диарилидных красителей. [3] Хотя в этой реакции могут использоваться сложные эфиры, дикетен также реагирует со спиртами и аминами с образованием соответствующих производных ацетоуксусной кислоты в процессе, называемом ацетоацетилированием . Примером может служить реакция с 4- аминоинданом : [10]

Обнаружение [ править ]

Ацетоуксусная кислота измеряется в моче людей с диабетом для проверки на кетоацидоз [11] и для наблюдения за людьми, соблюдающими кетогенную или низкоуглеводную диету . [12] [13] Это делается с помощью щупов, покрытых нитропруссидом или аналогичными реагентами. Нитропруссид меняется с розового на фиолетовый в присутствии ацетоацетата, конъюгата основания ацетоуксусной кислоты, и изменение цвета оценивается на глаз. Тест не измеряет β-гидроксибутират, самый распространенный кетон в организме; во время лечения кетоацидоза β-гидроксибутират превращается в ацетоацетат, поэтому после начала лечения тест не пригоден [11]и может быть ложно заниженным при постановке диагноза. [14]

Подобные тесты используются у дойных коров для проверки на кетоз . [15]

См. Также [ править ]

  • 3-гидроксибутиратдегидрогеназа

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Front Matter". Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 748. DOI : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ Доусон, RMC и др., Данные для биохимических исследований , Оксфорд, Clarendon Press, 1959.
  3. ^ a b c Франц Дитрих Клинглер; Вольфганг Эбертц (2005). «Оксокарбоновые кислоты». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a18_313 . ISBN 978-3527306732.
  4. ^ а б Люберт Страйер (1981). Биохимия (2-е изд.).
  5. ^ Страйер, Люберт (1995). Биохимия (Четвертое изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. С. 510–515, 581–613, 775–778. ISBN 0 7167 2009 4.
  6. ^ Роберт К. Крюгер (1952). «Кристаллическая уксусная кислота». Журнал Американского химического общества . 74 (21): 5536. DOI : 10.1021 / ja01141a521 .
  7. ^ Рейнольдс, Джордж А .; Ваналлан, Дж. А. (1952). «Метилглиоксаль-ω-фенилгидразон» . Органический синтез . 32 : 84. DOI : 10,15227 / orgsyn.032.0084 .; Сборник , 4 , с. 633
  8. ^ Хэй, RW; Бонд, Массачусетс (1967). «Кинетика декарбоксилирования ацетоуксусной кислоты». Aust. J. Chem . 20 (9): 1823–8. DOI : 10,1071 / CH9671823 .
  9. ^ Гранде, Карен Д .; Розенфельд, Стюарт М. (1980). «Таутомерные равновесия в ацетоуксусной кислоте». Журнал органической химии . 45 (9): 1626–1628. DOI : 10.1021 / jo01297a017 . ISSN 0022-3263 . 
  10. ^ Киран Кумар Solingapuram Саи; Томас М. Гилберт; Дуглас А. Клумпп (2007). "Циклизации Кнорра и дистонические суперэлектрофилы". J. Org. Chem. 72 (25): 9761–9764. DOI : 10.1021 / jo7013092 . PMID 17999519 .  
  11. ^ a b Nyenwe, EA; Китабчи, А.Е. (апрель 2016 г.). «Эволюция диабетического кетоацидоза: обновление его этиологии, патогенеза и лечения». Метаболизм: клинический и экспериментальный . 65 (4): 507–21. DOI : 10.1016 / j.metabol.2015.12.007 . PMID 26975543 . 
  12. ^ Хартман, AL; Вининг, EP (январь 2007 г.). «Клинические аспекты кетогенной диеты» . Эпилепсия . 48 (1): 31–42. DOI : 10.1111 / j.1528-1167.2007.00914.x . PMID 17241206 . 
  13. ^ Сумитран, Прия; Пройетто, Джозеф (2008). «Кетогенные диеты для похудания: обзор их принципов, безопасности и эффективности». Исследования и клиническая практика ожирения . 2 (1): I – II. DOI : 10.1016 / j.orcp.2007.11.003 . PMID 24351673 . 
  14. ^ Мисра, S; Оливер, Н.С. (28 октября 2015 г.). «Диабетический кетоацидоз у взрослых» (PDF) . BMJ (под ред. Клинических исследований) . 351 : h5660. DOI : 10.1136 / bmj.h5660 . ЛВП : 10044/1/41091 . PMID 26510442 .  
  15. ^ Tatone, EH; Гордон, JL; Хаббс, Дж; ЛеБлан, SJ; DeVries, TJ; Даффилд, TF (1 августа 2016 г.). «Систематический обзор и метаанализ диагностической точности тестов в местах оказания медицинской помощи для обнаружения гиперкетонемии у дойных коров». Профилактическая ветеринария . 130 : 18–32. DOI : 10.1016 / j.prevetmed.2016.06.002 . PMID 27435643 .