Sirćetna kiselina

Acetatna kiselina, poznatija pod trivijalnim nazivom sirćetna kiselina, i sistemskim etanska kiselina, je slaba organska kiselina. U hidratisanom obliku to je bezbojna tečnost, neprijatnog mirisa na sirće, blag je kaustik ali izlaganje njenim parama može da izazove iritacije sluznice nosa, očiju i pluća. U bezvodnom obliku naziva se glacijalna sirćetna kiselina i to je higroskopna supstanca koja na temperaturama ispod 16,5 °C kristališe do čvrstih bezbojnih kristala.

Jedna je od najjednostavnijih organskih kiselina. Disosuje u vodenom rastvoru ali daje relativno malo protona. Ima široku primenu u industriji kao primarna sirovina za proizvodnju drugih organskih jedinjenja, u širokoj je upotrebi kao hemijski reagens i rastvarač, a koristi se i u domaćinstvima u razblaženim oblicima kao agens za uklanjanje kamenca. U prehrambenoj industriji koristi se kao aditiv za regulaciju kiselosti i pojavljuje se pod oznakom E260.

Godišnje potrebe za ovom kiselinom su oko 6,5 miliona tona, od čega se oko 1,5 tona zadovoljava recikliranjem dok se ostatak dobija iz bioloških i petrohemijskih izvora.

Sirćetna kiselina
Skeletal formula of acetic acid
Spacefill model of acetic acid
Skeletal formula of acetic acid with all explicit hydogens added
Ball and stick model of acetic acid
Sample of acetic acid in a reagent bottle
IUPAC ime
Naziv po klasifikaciji Etanoinska kiselina[3]
Drugi nazivi Metanekarboksilna kiselina[4][5]
Identifikacija
Abrevijacija AcOH
CAS registarski broj 64-19-7 Yes
PubChem[6][7] 176
ChemSpider[8] 171 Yes
UNII Q40Q9N063P Yes
EINECS broj 200-580-7
UN broj 2789
DrugBank DB03166
KEGG[9] D00010
MeSH Acetic+acid
ChEBI 15366
ChEMBL[10] CHEMBL539 Yes
IUPHAR ligand 1058
RTECS registarski broj toksičnosti AF1225000
ATC code G01AD02,S02AA10
Bajlštajn 506007
Gmelin Referenca 1380
3DMet B00009
Jmol-3D slike Slika 1
Svojstva
Molekulska formula C2H4O2
Molarna masa 60.05 g mol−1
Agregatno stanje bezbojna tečnost
Miris slično sirćetu
Gustina 1,049 g cm-3
Tačka topljenja

16-17 °C, 289-290 K, 61-62 °F

Tačka ključanja

118-119 °C, 391-392 K, 244-246 °F

Rastvorljivost u vodi meša se
log P -0.322
pKa 4.76
Baznost (pKb) 9.198
Indeks prelamanja (nD) 1,371
Viskoznost 1,22 mPa s
Dipolni moment 1,74 D
Termohemija
Standardna entalpija stvaranja jedinjenja ΔfHo298 -483,88--483,16 kJ mol-1
Std entalpija
sagorevanja
ΔcHo298
-875,50--874,82 kJ mol-1
Standardna molarna entropija So298 158,0 J K-1 mol-1
Specifični toplotni kapacitet, C 123,1 J K-1 mol-1
Opasnost
EU-klasifikacija Corrosive C
EU-indeks 607-002-00-6
NFPA 704
NFPA 704
2
3
0
 
R-oznake R10, R35
S-oznake (S1/2), S23, S26, S45
Tačka paljenja 40 °C
Tačka spontanog paljenja 427 °C
Eksplozivni limiti 4-16%
LD50 3,31 g kg-1, oralno (pacov)
Srodna jedinjenja
Srodna karboksilne kiseline Mravlja kiselina
Propionska kiselina
Srodna jedinjenja Acetaldehid

Acetamid
Acetni anhidrid
Acetonitril
Acetil hlorid
Etanol
Etil acetat
Kalijum acetat
Natrijum acetat
Tioacetatna kiselina

 Yes (šta je ovo?)   (verifikuj)

Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala

Infobox references

Nomenklatura

Sirćetna kiselina je trivijalni naziv koji je u najširoj upotrebi i prisutan je posebno u literaturi koja nije direktno vezana za organsku hemiju. Acetatna kiselina je naziv koji priznat od IUPAC koji je takođe dosta korišćen naročito zbog direktne asocijacije sa solima ove kiseline - acetatima. Potiče od latinske reči acetum za sirće. Sistemsko ime je etanska kiselina ali se ovaj naziv izuzetno retko koristi osim za objašnjenja nomenklature i u nazivima derivata. Glacijalna sirćetna kiselina je takođe trivijalan naziv koji se koristi za bezvodan, kristalni oblik kiseline koji se javlja na temperaturima ispod 16,5 °C.

Skraćeni oblik zapisivanja sirćetne kiseline je AcOH, gde je Ac acetatna grupa (CH3C(=O)-). Ovakav način prikazivanja je praktičan jer ističe reaktivni centar jedinjenja. Drugi vidovi prikaza, kao što je prikaz kiselog eksplicitnog vodonika uz zamenu celog acetatnog anjona sa Ac (AcH), nisu pravilni i stvaraju zabunu. Sve navedene varijante su prihvatljive uglavnom u organskoj hemiji, jer je oznaka Ac po standardu rezervisana za element aktinijum, te se njena upotreba u opštoj i neorganskoj hemiji izbegava.

Empirijska formula sirćetne kiseline je CH2O a kondenzovani oblik molekulske formule C2H4O2. Ovaj oblik molekulske formule je stehiometrijski pravilan ali se primarno koriste eksplicitniji oblici koji bolje reflektuju strukturu molekula: CH3-COOH, CH3COOH, CH3CO2H.

Istorija

Sirće je staro koliko i sama civilizacija, ako ne i starije. Bakterije koje proizvode sirćetnu kiselinu su rasprostranjene širom sveta, te se svaka kultura koja se bavila pravljenjem piva i vina neumitno susretala i sa sirćem koje bi nastajalo nakon produženog izlaganja ovih napitaka vazduhu.

Upotreba sirćetne kiseline u hemijskim tradicijama je takođe veoma stara. U trećem veku pre nove ere, grčki filozof Teofrast je opisao dejstvo sirćeta na metale u dobijanju brojnih pigmenata korisnih u umetnosti, kao što su belo olovo (olovo-acetat) i patina, smeša soli bakra koja uključuje i bakar(II)-acetat. Stari Rimljani su praktikovali kuvanje ukišeljenog vina u olovnim posudama u svrhu dobijanja veoma slatkog sirupa koji su nazivali sapa. Sapa je bila bogata olovo-acetatom, slatkom supstancom koja se još nazivala i olovnim šećerom ili šećerom Saturna, a njena upotreba bila je jedan od vodećih uzroka trovanja olovom među rimskom aristokratijom. Persijski alhemičar Jabir ibn Hajan, poznatiji pod imenom Geber, je u 8. veku koncentrovao acetatnu kiselinu destilacijom sirćeta.

Tokom renesanse, glacijalna sirćetna kiselina je proizvođena destilacijom na suvo metalnih acetata. U 16. veku nemački alhemičar Andreas Libavijus je opisao ovaj postupak i dao poređenje glacijalne sirćetne kiseline sa sirćetom. Naime, prisustvo vode u sirćetu uslovljava veliku pojavnu razliku između ova dva vida acetatne kiseline što je dugo vremena održavalo zabludu u hemijskim krugovima da su ovo zapravo dve potpuno različite supstance. Ovo verovanje prestaje u 18. veku sa dokazom francuskog hemičara Pjera Adea da se zapravo radi o istom jedinjenju.

1847. nemački hemičar Herman Kolbe je uspešno sintetisao sirćetnu kiselinu iz neorganskih prekursora. Sekvenca reakcija se sastojala od hlorovanja ugljenik-disulfida do ugljeniktetrahlorida, zatim pirolize do tetrahloretena, hlorovanja u vodenom rastvoru do tetrahloretanske kiseline i naknadne elektrolitičke redukcije do acetatne kiseline.[11] Ova sinteza, zajedno sa Volerovom revolucionarnom sintezom uree iz neorganskih supstanci, predstavlja ujedno i jedan od poslednjih udaraca vitalističkim tradicijama u hemiji.

Do 1910. najveći deo sirćetne kiseline se dobijao iz „pirolignitnog likvora“ dobijenog destilacijom drveta. Na ovaj preparat bi se delovalo gašenim krečom, a iz rezultujućeg kalcijum-acetata bi se sulfatnom kiselinom istiskivala sirćetna kiselina. U ovom periodu, Nemačka je proizvodila oko 10.000 tona glacijalne sirćetne kiseline godišnje, od čega se oko 30% upotrebljavalo u proizvodnji indigo boja.[12][13]

Hemijska svojstva

Kiselost

Sirćetna kiselina je slaba monoprotična kiselina sa konstantom aciditeta od 4,8. Kiselost potiče od kiselog vodonika karboksilne grupe koji se može otpustiti pri čemu nastaje acetatni anjon - konjugovana baza sirćetne kiseline. Jednomolarni rastvor ove kiseline ima pH od oko 2,4 što ukazuje da je konstanta disocijacije tek oko 0,4%, odnosno da tek taj procenat molekula zapravo otpušta proton.[14]

Dimerizacija

Acetic acid cyclic dimer
Ciklični dimer sirćetne kiseline. Isprekidane linije predstavljaju vodonične veze

Kristalna struktura sirćetne kiseline pokazuje da se molekuli uparuju u ciklične dimere povezane vodoničnom vezom.[15] Dimere je moguće uočiti i u gasnoj fazi pri temperaturi od 120 °C. Dimeri se pojavljuju i u tečnoj fazi u rastvorima sa rastvaračima kod kojih se ne obrazuju vodonične veze[16], a u izvesnom stepenu i u čistoj kiselini, dok dimerizaciju ometaju rastvarači kao što je voda kod koje se obrazuju vodonične veze. Entalpija disocijacije dimera se kreće u intervalu 65,0–66,0 kJ/mol, dok je entropija oko 154–157 J mol−1 K−1.[17]. Ovakva svojstva dimerizacije su zajednička za većinu nižih karboksilnih kiselina.

Rastvarač

Tečna sirćetna kiselina je polaran hidrofilan protični rastvarač, po svojstvima blizak vodi i etanolu. Ima umerenu dielektričku konstantu od 6,2. što joj omogućava da rastvara ne samo neorganske soli već i brojna nepolarna jedinjenja kao što su ulja i neke elemente kao npr. sumpor i jod. Dobro se rastvara i u polarnim rastvaračima kao što je voda ali i u nepolarnim kao što su benzen i hloroform. Dobra rastvorljivost i povoljna svojstva rastvarača daju acetatnoj kiselini široku primenu u industriji.

Hemijske reakcije

Acetatna kiselina deluje korozivno na veliki broj metala, kao što su gvožđe, magnezijum i cink, pri čemu nastaju metalni acetati uz izdvajanje vodonika. Aluminijum je indiferentan na dejstvo acetatne kiseline jer se pri izlaganju kiseoniku iz vazduha presvlači tankim slojem aluminijum-oksida koji sprečava reakciju sa kiselinom. Iz ovog razloga, u transportu sirćetne kiseline mogu se upotrebljavati aluminijumske cisterne. Kao i sve kiseline, sa bazama, baznim oksidima i nekim konjugovanim bazama daje reakciju neutralizacije. Sa izuzetkom hrom-acetata, gotovo svi acetati su rastvorni u vodi.

Mg(s) + CH3COOH(aq) → Mg(CH3COO)2(aq) + H2 (g)
HCO3- + CH3COOH ⇌ CH3COO- + H2O + CO2

Sirćetna kiselina podleže i svim reakcijama karakterističnim za karboksilne kiseline. Njenom redukcijom dobija se etanol a nukleofilnim acilnom supstitucijom moguće je dobiti derivate kao što su etanoil-halogenidi koji se dalje mogu koristiti u reakcijama kao što je Fridel-Kraftsovo acilovanje. Drugi važni derivati su anhidrid sirćetne kiseline čijom hidrolizom se dobijaju dva molekula kiseline, te brojni estri (koji se mogu dobiti Fišerovom esterifikacijom) i amidi. Na temperaturama iznad 440 °C dolazi do degradacije kiseline pri čemu se dobijaju metan i ugljenik(IV)-oksid ili keten i voda.

Dokazne reakcije

U kvalitativnoj analizi, sirćetna kiselina se primarno dokazuje preko karakterističnog mirisa. Većina dokaznih reakcija na acetate zasniva se na dobijanju sirćetne kiseline i dedektovanju mirisa. Reakcije se najčešće izvode na suvo, mešanjem acetata sa čvrstim kalijum-hidrogensulfatom u porculanskoj šolji. Mogu se izvoditi i iz rastvora, dejstvom razblažene sumporne kiseline, koja izdvaja sirćetnu.

Od reakcija bojenja, najviše se koristi reakcija iz rastvora u semimikro postupku sa gvožđe(III)-hloridom, pri čemu se formira mrko-crveno jedinjenje čija se boja gubi dodatnim zakišeljavanjem. Prisustvo anjona treće analitičke grupe, npr. oksalata ili tartarata može da dovede do lažno pozitivne reakcije.

Biohemija

Acetatna grupa, izvedena iz sirćetne kiseline, esencijalna je za biohemiju većine oblika života. Vezana za koenzim A, predstavlja centar metabolizma ugljenih hidrata i masti. Ipak, koncentracija slobodnog oblika sirćetne kiseline u organizmu svedena je na minimum radi izbegavanja poremećaja u regulaciji kiselosti celularnog sadržaja. Za razliku od viših karboksilnih kiselina (prvenstveno masnih kiselina), acetatna kiselina se ne pojavljuje u prirodnim trigliceridima. Međutim, veštački triglicerid triacetin je široko upotrebljavan prehrambeni aditiv, koristi se i u kozmetičkim proizvodima kao i u topikalnim preparatima u farmaciji.

Sirćetnu kiselinu proizvode i izlučuju neke bakterije, najpoznatije od kojih su pripadnice roda Acetobacter uz Clostridium acetobutylicum. Ove bakterije su široko rasprostranjene u hrani, vodi i zemljištu, i sirćetna kiselina prirodno nastaje prilikom kvarenja voća i druge hrane. Acetatna kiselina je takođe i komponenta prirodnog vaginalnog lubrikanta koji se izlučuje kod ljudi i drugih primata, gde se čini da igra ulogu blagog antibakterijskog agensa.[18]

Proizvodnja

Sirćetna kiselina se proizvodi kako sintetičkim metodama tako i bakterijskom fermentacijom. Danas se biološkim putem dobija tek oko 10% svetske proizvodnje, ali ovaj vid dobijanja i dalje ima veoma važnu ulogu u proizvodnji sirćeta, jer zakonske regulative velikog broja zemalja propisuju da sirće za upotrebu u ishrani mora da bude biološkog porekla. Najveći deo svetskih potreba za acetatnom kiselinom se podmiruje sintetički, i to čak 75% samo procesom karboksilacije metanola, uz manju zastupljenost drugih metoda koje daju oko 15% ukupno proizvedene količine na godišnjem nivou.[19]

Godišnje se proizvede oko 5 miliona tona kiseline, dok se oko 1,5 miliona tona dobija reciliranjem, dajući ukupnu veličinu tržišta od oko 6,5 miliona tona na godišnjem nivou. Najveći deo se proizvodi u SAD (2,5 Mt/a), zatim u Evropi (1 Mt/a) i u Japanu (0,7 Mt/a). Evropska proizvodnja sirćetne kiseline je u opadanju.[20][21]

Karboskilacija metanola

Najveći deo novih zaliha sirćetne kiseline se proizvodi u procesu karboksilacije metanola, pri čemu se metanol sjedinjuje sa ugljenik(II)-oksidom dajući acetatnu kiselinu u skladu sa reakcijom:

CH3OH + CO → CH3COOH

Proces obuhvata jodmetan kao intermedijer, i odvija se u tri koraka, pri čemu obično zahteva katalizator u vidu metalnog kompleksa:

  1. CH3OH + HI → CH3I + H2O
  2. CH3I + CO → CH3COI
  3. CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

Modifikovanjem reakcionih uslova, iz istog postrojenja se može dobiti i anhidrid sirćetne kiseline. Kako su i metanol i ugljen-monoksid široko dostupni reagensi, karboksilacija metanola se dugo vremena činila odličnim metodom proizvodnje sirćetne kiseline. Henri Drajfus je radeći za Britiš Celanezi kompaniju dao planove za potencijalno postrojenje za proizvodnju već davne 1925. godine.[22] Međutim, nedostatak praktičnih materijala u kojima bi se reakciona smeša izlagala uslovima ekstremnog pritiska (preko 200 atm) i dejstvu korozivnog proizvoda, usporila je razvoj ovog procesa na industrijskom nivou. Prvo komercijalno postrojenje, koje je koristilo kobaltni katalizator, otvorila je nemačka kompanija BASF 1963. godine. 1968. otkriven je rodijumski katalizator (cis−[Rh(CO)2I2]) koji je omogućio odvijanje reakcije pri znatno nižem pritisku i uz minimalan udeo sporednih proizvoda. Prvo postrojenje koje je koristilo ovaj katalizator izgradila je američka kompanije Monsanto 1970. godine, a ovaj metod proizvodnje (nazvan Monsanto proces) je u kasnijim godinama dobio primat u odnosu na sve druge. U kasnim 90-tim godinama prošlog veka, kompanija BP hemikalije razvila je tzv. Kativa katalizator ([Ir(CO)2I2]) zasnovan na iridijumu i favorizovan rutenijumom, koji je omogućio veću efikasnost procesa i manju štetnost po okolinu.[23] Danas je Kativa proces u velikoj meri zamenio Monsanto proces, uglavnom adaptacijom postojećih postrojenja za upotrebu drugog katalizatora.

Oksidacija acetaldehida

Pre komercijalizacije Monsanto procesa, glavni izvor sirćetne kiseline bio je proces oksidacije acetaldehida. Ovo je danas drugi po značaju proces, ali je sve više nekonkurentan karboksilaciji metanola. Acetaldehid je moguće dobiti npr. oksidacijom butana, ali su reakcioni uslovi redovno nedovoljno blagi sa selektivnu oksidaciju te se kao proizvod dobija sirćetna kiselina.

Zagrevanjem butana na vazduhu u prisustvu tragova različitih metalnih jona, primarno mangana, kobalta i hroma, dolazi do formiranja peroksida koji se zatim disproporcionira dajući acetatnu kiselinu prema reakciji:

2 C4H10 + 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O

Reakcija se najčešće izvodi pri takvom pritisku i temperaturi da je reakciona smeša na što većoj temperaturi ali tako da butan ostane u tečnom stanju. Tipično se radi o oko 150 °C i 55 atm. Dobija se i nekoliko sporednih proizvoda, najviše butanona, mravlje kiseline, propionske kiseline i etil-acetata. Svi ovi sporedni proizvodi su od komercijalne vrednosti, pa se proces može modifikovati za povećanje njihovog prinosa, mada naknadno razdvajanje komponenata smeše proizvoda povećava proizvodne troškove.

Pri sličnim reakcionim uslovima i u prisustvu sličnih katalizatora, moguće je izvesti oksidaciju acetaldehida kiseonikom iz vazduha:

2 CH3CHO + O2 → 2 CH3COOH

Upotrebom novijih generacija katalizatora, prinos sirćetne kiseline može biti i 95%, sa sporedenim proizvodima kao što su etil-acetat, mravlja kiselina i formaldehid, svi od kojih imaju niže tačke ključanja od sirćetne kiseline, te se lako mogu ukloniti destilacijom.

Oksidacija etanola

Acetaldehid može biti dobijen iz etena putem Vekerovog procesa, pa zatim oksidovan kao što je opisano gore. Nešto jeftiniji proces konverzije etena u acetatnu kiselinu u jednom koraku je skoro komercijalizovan od strane hemijske kompanije Showa Denko, koja je otvorila postrojenje za oksidaciju etanola u Japanu 1997. godine.[24] Proces je katalizovan paladijumovim metalnim katalizatorom podržanim kiselinom kakva je tungostosilikonska kiselina. Veruje se da je ovaj postupak konkurentan sa karboksilacijom metanola za mala postrojenja (100–250 kt/a), zavisno od lokalne cene etena.

Reference

  1. IUPAC, Commission on Nomenclature of Organic Chemistry (1993). "Table 28(a) Carboxylic acids and related groups. Unsubstituted parent structures". A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds (Recommendations 1993). Blackwell Scientific publications. ISBN 978-0-632-03488-8. http://www.acdlabs.eu/iupac/nomenclature/93/r93_705.htm.
  2. "Acetic Acid - PubChem Public Chemical Database". The PubChem Project. USA: National Center for Biotechnology Information. http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=176.
  3. IUPAC Provisional Recommendations 2004 Chapter P-12.1; page 4
  4. Scientific literature reviews on generally recognized as safe (GRAS) food ingredients. National Technical Information Service. 1974. str. 1.
  5. "Chemistry", volume 5, Encyclopedia Britannica, 1961, page 374
  6. Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). "PubChem as a public resource for drug discovery.". Drug Discov Today 15 (23-24): 1052–7. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003.
  7. Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). "Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities". Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217–241. doi:10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
  8. Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). "Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining". J Cheminform 2 (1): 3. PMID 20331846. doi:10.1186/1758-2946-2-3.
  9. Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). "Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG". Yeast 17 (1): 48–55. doi:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H.
  10. Gaulton A, Bellis LJ, Bento AP, Chambers J, Davies M, Hersey A, Light Y, McGlinchey S, Michalovich D, Al-Lazikani B, Overington JP. (2012). "ChEMBL: a large-scale bioactivity database for drug discovery". Nucleic Acids Res 40 (Database issue): D1100–7. PMID 21948594. doi:10.1093/nar/gkr777.
  11. Goldwhite, Harold (2003). New Haven Sect. Bull. Am. Chem. Soc. (September 2003).
  12. Martin, Geoffrey (1917). Industrial and Manufacturing Chemistry, Part 1, Organic. London: Crosby Lockwood, pp. 330–31.
  13. Schweppe, Helmut (1979). "Identification of dyes on old textiles". J. Am. Inst. Conservation 19(1/3), 14–23.
  14. Lide David R., ur. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th izd.). Boca Raton, FL: CRC Press. 0-8493-0487-3. http://www.hbcpnetbase.com.
  15. Jones, R.E.; Templeton, D.H. (1958). "The crystal structure of acetic acid". Acta Crystallogr. 11(7), 484–87.
  16. James M. Briggs; Toan B. Nguyen; William L. Jorgensen. Monte Carlo simulations of liquid acetic acid and methyl acetate with the OPLS potential functions. J. Phys. Chem. 1991, 95, 3315-3322.
  17. James B. Togeas. Acetic Acid Vapor: 2. A Statistical Mechanical Critique of Vapor Density Experiments. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5438-5444. DOI:10.1021/jp058004j
  18. Dictionary of Organic Compounds (6th Edn.), Vol. 1 (1996). London: Chapman & Hall. ISBN 0-412-54090-8
  19. Yoneda, Noriyki; Kusano, Satoru; Yasui, Makoto; Pujado, Peter; Wilcher, Steve (2001). Appl. Catal. A: Gen. 221, 253–265.
  20. "Production report". Chem. Eng. News (July 11, 2005), 67–76.
  21. Suresh, Bala (2003). "Acetic Acid". CEH Report 602.5000, SRI International.
  22. Wagner, Frank S. (1978) "Acetic acid." In: Grayson, Martin (Ed.) Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd edition, New York: John Wiley & Sons.
  23. Lancaster, Mike (2002) Green Chemistry, an Introductory Text, Cambridge: Royal Society of Chemistry, pp. 262–266. ISBN 0-85404-620-8.
  24. Sano, Ken-ichi; Uchida, Hiroshi; Wakabayashi, Syoichirou (1999). Catalyst Surveys from Japan 3, 55–60.

Spoljašnje veze

3-Tiofen sirćetna kiselina

3-Tiofen sirćetna kiselina je organsko jedinjenje, koje sadrži 6 atoma ugljenika i ima molekulsku masu od 142,176 Da.

4-Hloroindol-3-sirćetna kiselina

4-Hloroindol-3-sirćetna kiselina je organsko jedinjenje, koje sadrži 10 atoma ugljenika i ima molekulsku masu od 209,629 Da.

Acetat

Acetat je so sirćetne kiseline. Sirćetna kiselina (CH3COOH) je supstanca rastvorna u vodi, koja stupa u reakcije sa mnogim jedinjenjim.

Acetati se u rastvoru drugačije ponašaju u odnosu na kiselinu od koje potiču. Oni u velikom broju slučajeva posredstvom hidrolize, a uticajem jačeg metalnog jona, poprimaju bazne osobine. Jedinjenja su nestabilna i dešava se da, tokom vremena, određena količina acetata pređe u drugi oblik, a to prati oslobađanje kiseline, čiji se miris oseća pri otvaranju posude u kojoj se ta supstanca nalazi. U strukturnom pogledu, kiselina spada u monokarboksilne kiseline i na karboksilnu grupu je vezana samo jedna metil grupa, koja ima značajan uticaj na reaktivnost čitavog molekula. Elektronegativniji kiseonik ima induktivni efekatprivlačenja elektrona sa susednog ugljenika karboksilne grupe. Samim tim, bogati se elektronima kiseonik, a osiromašuje ugljenik, koji ipak mora to da nadoknadi privlačenjem elektrona, ali znatno slabijim, sa susedne metil grupe. Struktura acetatnog jona je takođe značajna za reaktivnost molekula koji ga sadrži. Kombinacija različitih tipova hibridizacije odigrava značajnu ulogu. Metil grupa je sp3 hibridizovana, a hibridizacija karboksilne grupe je sp2. Ovakva kombinacija omogućava katakterističnu prostornu orijentaciju i različitost u uglovima veza, što pojedine atome jona štiti, a druge navodi na reakciju.

Sama sirćetna kiselina spada u slabe kiseline, pa najlakše reaguje sa jakim bazama kao što su NaOH (natrijum hidroksid, živa soda) i KOH (kalijum hidroksid), gradeći odgovarajuću so (natrijum ili kalijum acetat), pri čemu se izdvaja voda. Pri ovoj reakciji nisu potrebni katalizatori jer se reakcija lako odvija.

CH3–CH2COOH + NaOH → CH3-CH2COONa + H2OVoda nastaje reakcijom H+ jona iz COOH grupe i ON- grupe iz natrijum hidroksida. Natrijum acetat se izdvaja pri ovoj reakciji kao beo talog na dnu epruvete. Sirćetna kiselina sa nekom od svojih soli sa alkalnim metalima gradi vrlo stabilne pufere koji se koriste radi postizanja odrečene pH vrednosti. Acetati kao soli jakih baza i sirćetne kiseline reaguju bazno u procesu hidrolize. Postoje slučajevi kada acetati ne reaguju bazno, već neutralno i to približno kod SN3COONH4, gde su oba jona slaba i imaju slične proizvode rastvorljivosti u vodi. Acetati nisu soli sirćetne kiseline samo sa neorganskim bazama. Postoje i organska jedinjenja koja su samo zbog svoje organske prirode nazvana estri, a koja nastaju reakcijom esterifikacije u kojoj učestvuje kiselina i alkohol, u prisustvu najčešće koncentrovane sumporne kiseline. Dolazi do stvaranja estara karakterističnih osobina. Postoji nekliko ogleda koji pokazuju prirodu acetata. Odmeri se približno ista količina natrijum-acetata i vode i to se pomeša, zagreva do ključanja, a potom hladi naglo pod mlazom hladne vode. U tako ohlađenom rastvoru pri dodavanju nekoliko kristala iste soli, dolazi do burne i jasno vidljive kristalizacije. Gradi i toksična jedinjenja, a poznat je olovni šećer.

Auksin

Auksini su grupa biljnih hormona (fitohormoni), koji imaju ulogu u osnovnim koordinativnim signalima tokom razvitka biljke. Često deluju u kombinaciji sa ostalim hormonima, bilo sinergistički ili antagonistički. Najvažniji predstavnik auksina je indol-sirćetna kiselina (IAA).

Diklofenak

Diklofenak je nesteroidni antiinflamatorni lek (NSAIL) koji se uzima da ublaži inflamacije i kao analgetik koji ublažava bolove kod stanja kao što su artritis ili akutne povrede. Takođe se uzima za ublažavanje menstrualnih bolova, dismenoreje. Ime mu potiče od hemijskog naziva: 2-(2,6-dikloranilino)fenilaketična kiselina.U Ujedinjenom Kraljevstvu, Indiji, i Sjedinjenim Državama, može da se isporučuje bilo kao natrijumova bilo kao kalijum ova so, u Kini najčešće u vidu natrijumove soli, a u nekim drugim zemljama u vidu kalijumove soli. Diklofenak je dostupan kao generički lek u brojnim formulacijama. U nekim zemljama se prodaje bez recepta za blaže bolove.

Dimetilglicin

Dimetilglicin (DMG) je derivat aminokiseline glicina sa strukturnom formulom (CH3)2NCH2COOH. On je prisutan u pasulju i jetri. On se može formirati iz trimetilglicina nakon gubitka jedne od njegovih metil grupa. On je takođe nusproizvod metabolizma holina.

Empirijska formula

Empirijska formula hemijskog jedinjenja je najjednostavniji pozitivni celobrojni odnos atoma prisutan u jedinjenju. Jednostavan primer ovog koncepta je empirijska formula vodonik peroksida, ili H2O2, koja je jednostavno HO.

Empirijska formula ne sadrži informacije o izomerizmu, strukturi, ili apsolutnom broju atoma. Empirijska formula se koristi kao standard za većinu jonskih jedinjenja, kao što je CaCl2, i za makromolekule, poput SiO2. U kontrastu s njom, molekulska formula identifikuje broj svakog tipa atoma u molekulu, dok strukturna formula takođe pokazuje strukturu molekula.

Na primer, glukoza (C6H12O6), riboza (C5H10O5), sirćetna kiselina (C2H4O2), i formaldehid (CH2O), svi imaju različite molekulske formule, a istu empirijsku formulu: CH2O. Ona je identična sa molelulskom formulom formaldehida, dok sirćetna kiselina ima dvostruki broj atom, riboza trostruki, i glukoza četvorostruki.

Na primer, hemijsko jedinjenje n-heksan ima strukturnu formulu CH3CH2CH2CH2CH2CH3, iz čega sledi da se sastoji od šest atoma ugljenika uređenih u lanac, i 14 atoma vodonika. Molekulska formula heksana je C6H14, a njegova empirijska formula je C3H7, te je C:H odnos 3:7. Mnoštvo različitih jedinjenja može da ima istu empirijsku formulu.

Etilendiamintetrasirćetna kiselina

Etilen diamin tetra sirćetna kiselina (EDTA) je poliamino karboksilna kiselina. Ona je bezbojna, u vodi rastvorna čvrsta materija. Njena konjugovana baza se naziva etilen diamin tetra acetat. EDTA se široko koristi za rastvaranje kamenca. Ona je heksadentatni (šestostruki) ligand i helacioni agens, i.e. ima sposobnost da "zapleni" metalne jone kao što su Ca2+ i Fe3+. Nakon vezivanja za EDTA, metalni joni ostaju u rastvoru, ali imaju neznatnu aktivnost. EDTA proizvodi nekoliko soli. Najčešće je dostupna kao dinatrijum EDTA i kalcijum dinatrijum EDTA.

Iminodisirćetna kiselina

Iminodisirćetna kiselina, HN(CH2CO2H)2, ili skraćeno IDA, je amin dikarboksilne kiseline. Iminodisirćetni anjon može da deluje kao tridentatni ligand i da formira metalni kompleks s dva, kondenzovana, petočlana helatna prstena. Proton azota se može zameniti ugljenikom polimera čime se formira jonoizmenjivački rezin, kao što je heleks 100.

IDA formira jače komplekse nego bidentatni ligand glicin i slabije komplekse nego tetradentni ligand nitrilotrisirćetna kiselina.

Kapilarna elektroforeza u prisustvu iminodisirćetne kiseline se tipično koristi za modulaciju peptidne mobilnosti.

Indol-3-sirćetna kiselina

Indol-3-sirćetna kiselina je organsko jedinjenje, koje sadrži 10 atoma ugljenika i ima molekulsku masu od 175,184 Da.

Karbamat

Karbamati su organska jedinjenja izvedena iz karbaminske kiseline (NH2COOH). Karbamatna grupa, karbamatni estar, i karbaminske kiseline su srodne funkcionalne grupe. Karbamatni estri se takođe nazivaju uretanima.

Kiselina

Kiselina (engl. acid od latinskog acidus/acēre sa značenjem kiselo) je jedna od osnovnih kategorija hemijskih jedinjenja. Kiselina je hemijska supstanca čiji vodeni rastvori imaju karakteristični kiseli ukus, sposobnost da pretvore plavi lakmus u crveni, sposobnost da reaguju sa bazama i pojedinim metalima (kao što je kalcijum) čime se formiraju soli. Vodeni rastvori kiselina imaju pH vrednost manju od 7. Nevodene kiseline se obično formiraju kad anjon (negativni jon) reaguje sa jednim ili više pozitivno naelektrisanih vodoničnih katjona. Što je niža pH vrednost to je veća kiselost, i stoga je veća koncentracija pozitivnih vodoničnih jona u rastvoru. Za hemikalije ili supstance koje imaju svojstva kiseline se kaže da su kisele.

Postoje tri široko prizvaćene definicije kiseline: Arenijusova definicija, Bronsted-Lorijeva definicija, i Luisova definicija. Arenijusova definicija formuliše kiseline kao supstance koje povećavaju koncentraciju vodonikovih jona (H+), ili preciznije, hidronijum jona (H3O+), kad su rastvorene u vodi. Bronsted-Lorijeva definicija je ekspanzija: kiselina je supstanca koja može da deluje kao protonski donor. Po toj definiciji, svako jedinjenje koje se može lako deprotonisati se može smatrati kiselinom. Primeri obuhvataju alkohole i amine koji sadrže O-H ili N-H fragmente. Luisova kiselina je supstanca koja može da primi par elektrona i da formira kovalentnu vezu. Primeri Luisovih kiselina obuhvataju sve metalne katjone, i molekule deficitarne u elektronima kao što su bor trifluorid i aluminijum trihlorid.

Primeri poznatih kiselina su hlorovodonična kiselina (rastvor hlorovodonika, koja je prisutna u gastričnoj kiselini u želucu, gde aktivira enzime varenja), sirćetna kiselina (sirće je razblaženi rastvor te tečnosti), sumporna kiselina (koristi se u automobilskim baterijama), i tartarna kiselina (čvrsta materija koja se koristi pri pečenju). Kao što ovi primeri pokazuju, kiseline mogu da budu rastvori ili čiste supstance, i mogu da budu izvedene iz čvrstih materija, tečnosti ili gasova. Jake kiseline i neke koncentrovane slabe kiseline su korozivne, mada postoje izuzeci kao što su karborani i borna kiselina.

Konstanta disocijacije kiseline

Konstanta disocijacije kiselina, Ka, (kiselinska konstanta, konstanta jonizacije kiseline) je kvantitativna mera jačine kiseline u rastvoru. To je konstanta ravnoteže hemijske reakcije poznate kao disocijacija u kontekstu kiselo-baznih reakcija. Ravnoteža se može simbolički zapisati kao:

HA u ekvilibrujumu sa A + H+,

gde je HA generička kiselina. Ona se disocira u A, koji je poznat kao konjugovana baza kiseline, i vodonični jon ili proton, H+, koji u slučaju vodenih rastvora, postoji kao solvatisani hidronijumski jon. U primeru prikazanom na slici, HA je sirćetna kiselina, a A je acetatni jon. Hemijske grupe HA, A i H+ su u ravnoteži kad se njihove koncentracije ne menjaju u funkciji vremena. Konstanta disocijacije se obično zapisuje kao količnik ravnotežnih koncentracija (u mol/L), obleleženih sa [HA], [A] i [H+]:

Pošto Ka vrednosti pokrivaju opseg sa znatnim brojem redova veličina, logaritamska mera konstante disocijacije kiseline se normalno koristi u praksi.

Što je veća pKa vrednost, to je manji stepen disocijacije. Slabe kiseline imaju pKa vrednosti u aproksimativnom opsegu −2 do 12 u vodi. Kiseline sa pKa vrednošću manjom od oko −2 se smatraju jakim kiselinama. Jaka kiselina je skoro potpuno disocirana u vodenom rastvoru, t. j. do te mere da koncentracija nedisocirane kiseline postaje zanemarljiva. pKa vrednosti jakih kiselina se mogu, međutim, proceniti teorijskim putem ili ekstrapolacijom iz merenja u nevodenim rastvaračima u kojima je konstanta disocijacije manja, poput acetonitrila i dimetil sulfoksida.

Lignin

Lignin je kompleksni polimer aromatičnih alkohola poznatih kao monolignoli. Najčešće se dobija iz drveta, i integralni je deo sekundarnih ćelijskih zidova biljaka i nekih algi. Švajcarski botaničar A. P. de Candolle je prvi pomenuo lignin 1813. godine. On ga je opisao kao vlaknasti material bez ukusa, koji je nerastvoran u vodi i alkoholu, mada se može rastvoriti u slabim alkalnim rastvorima, iz kojih se može istaložiti koristeći kiselinu. On je nazvao tu supstancu “lignin”, što je reč izvedena iz latinske reči lignum, sa značenjem drvo. Lignin je jedan od najizobilnijih organskih polimera na Zemlji, čiju zastupljenost jedino prevazilazi celuloza. Lignin se sastoji od 30% nefosilnog ogranskog ugljenika i sačinjava od četvrtine do trećine suve mase drveta.

Ocat

Sirće ili ocat (lat. Acetum) je u ishrani, odnosno kulinarstvu vrsta priloga jelu, začina, konzervans, kiselkastog ukusa. Dobija se vrenjem (fermantacijom) alkohola (etanola), čiji je glavni proizvod sirćetna kiselina. Stono sirće koje se koristi u prehrani koristi u prosjeku između 4% do 8% nerastvorene sirćetne kiseline, a u nekim slučajevima i do 18%.

Sarkozin

Sarkozin (N-metilglicin) je intermedijer i nusproizvod u sintezi i degradaciji glicina. Sarcozin se metaboliše do glicina enzimom sarkozin dehidrogenaza, kod glicin-N-metil transferaza generariše sarkozin iz glicina. Sarkozin je prirodna aminokiselina prisutna u mišićnim i drugim telesnim tkivima. U laboratoriji se može sintetisati iz hlorosirćetne kiseline i metilamina. Sarkozin ima sladak ukus i rastvara se u vodi. On se koristi u proizvodnji biorazgradivih surfaktanata i pasti za zube, i za niz drugih oblika primena.

Sarkozin je sveptisutan u biološkim materijalima i u hrani poput žumanceta, ćuretine, šunke, povrća, mahuna, etc. Sarkozin se formira iz holina unesenog hranom i metabolizmom metionina. On se brzo razlaže do glicina. Koncentracija sarkozina u krvnom serum prosečne osobe je 1,59 ± 1,08 nM.

Vanilmandelična kiselina

Vanilmandelična kiselina je metabolit iz kateholamina. Poznatija je pod skraćenicom VMA.

VMA se pronalazi u urinu, kao i ostali kateholaminski metaboliti, uključujući i HVA.

Volatilne masne kiseline

Volatilne masne kiseline (VFA) su masne kiseline sa ugljeničnim lancom sa šest ili manje ugljenika. One se nazivaju i kratkolančane masne kiseline.

Volatilne masne kiseline se formiraju putem fermentacijom u crevima.Primeri kiselina iz ove grupe:

Sirćetna kiselina

Propionska kiselina

Buterna kiselina

 
Acetatna kiselina[1][2]

CC(O)=O

InChI=1S/C2H4O2/c1-2(3)4/h1H3,(H,3,4) Yes
Kod: QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Yes

Zasićene
n−3 Nezasićene
n−6 Nezasićene
ω-7 Nezasićene
n−9 Nezasićene

Na drugim jezicima

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.