Articulo de referencia

Diceteno

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El diceteno es un compuesto orgánico con la fórmula molecular C₄H₄O₂ , que a veces se escribe como ( CH₂CO ). Se forma por dimerización del ceteno , H₂C =C=O . El diceteno pertenece a la familia de los oxetanos . Se utiliza como reactivo en química orgánica . [ 1 ] Es un líquido incoloro.

Producción

El diceteno se produce a escala comercial mediante la dimerización del ceteno . [ 2 ]

Reacciones

El calentamiento o la irradiación con luz UV [ 3 ] regenera el monómero de ceteno:

( C₂H₂O ) ⇌ 2 CH₂CO

Los cetenos alquilados también se dimerizan con facilidad y forman dicetenos sustituidos.

El diceteno se hidroliza fácilmente en agua formando ácido acetoacético . Su vida media en agua es de aproximadamente 45 min a 25  °C y pH entre 2 y 7. [ 4 ]

Ciertos dicetenos con dos cadenas alifáticas , como los dímeros de alquilceteno (AKD), se utilizan industrialmente para mejorar la hidrofobicidad del papel .

En un tiempo, el anhídrido acético se preparaba mediante la reacción de ceteno con ácido acético: [ 5 ]

H 2 C = C = O + CH 3 COOH → (CH 3 CO) 2 O Δ H = −63 kJ/mol   

Acetoacetilación

El pigmento amarillo 16 es un colorante típico que contiene el grupo acetoacetilo.

El diceteno también reacciona con alcoholes y aminas para dar los correspondientes derivados del ácido acetoacético. Este proceso a veces se denomina acetoacetilación . Un ejemplo es la reacción con 2-aminoindano : [ 6 ]

Reacción de diceteno Sai 2007

El diceteno es un importante intermediario industrial utilizado para la producción de ésteres y amidas de acetoacetato, así como de 1-fenil-3-metilpirazolonas sustituidas. Estas últimas se utilizan en la fabricación de colorantes y pigmentos. [ 7 ] Una reacción típica es:

ArNH 2 + (CH 2 CO) 2 → ArNHC(O)CH 2 C(O)CH 3

Estas acetoacetamidas son precursoras de los pigmentos amarillo arilido y diarilido . [ 8 ]

Usar

Los dicetenos con dos cadenas alquílicas se utilizan en la fabricación de papel para el encolado , con el fin de mejorar su imprimibilidad (mediante hidrofobización ). Además de las resinas de colofonia, que representan aproximadamente el 60 % del consumo mundial, los dicetenos de cadena larga denominados dímeros de alquilceteno (AKD) constituyen, con un 16 % de la cuota de mercado, los encolados sintéticos más importantes para el papel. Suelen utilizarse en concentraciones del 0,15 %, lo que equivale a 1,5  kg de AKD sólido por tonelada de papel.

La preparación de AKD se lleva a cabo mediante la cloración de ácidos grasos de cadena larga (como el ácido esteárico , utilizando agentes clorantes como el cloruro de tionilo ) para dar los cloruros de ácido correspondientes y la posterior eliminación de HCl por aminas (por ejemplo, trietilamina ) en tolueno u otros disolventes: [ 9 ]

Síntesis de dímeros de alquilceteno (AKD)

Además, los dicetenos se utilizan como intermediarios en la fabricación de productos farmacéuticos , insecticidas y colorantes . Por ejemplo , las pirazolonas se forman a partir de fenilhidrazinas sustituidas ; se usaban como analgésicos , pero ahora están en gran medida en desuso. Con metilamina, el diceteno reacciona para dar N , N'- dimetilacetoacetamida , un precursor del insecticida (controvertido) monocrotofos . Los dicetenos reaccionan con aminas aromáticas sustituidas para dar acetoacetanilidas , que son precursores importantes de muchos colorantes y pigmentos azoicos amarillos, naranjas y rojos .

Un ejemplo de síntesis de arilidos mediante la reacción de dicetenos con aminas aromáticas es:

Acetoacetanilid aus Diketen - Síntesis de Aryliden

El producto experimenta un acoplamiento de diazonio aromático con ariluros para formar colorantes azoicos, como el Pigmento Amarillo 74 .

La síntesis industrial del edulcorante acesulfamo-K se basa en la reacción del diceteno con ácido sulfámico y la ciclación por trióxido de azufre (SO₃ ) . [ 10 ]

Entre los fármacos elaborados a partir de diceteno se incluyen:

  1. Lercanidipino
  2. Manidipino
  3. Olaquindox
  4. Butoctamida
  5. Ketazolam
  6. Carboxina
  7. Ipramidil

Seguridad

A pesar de su alta reactividad como agente alquilante , y a diferencia de las β-lactonas análogas propiolactona y β-butirolactona , el diceteno es inactivo como carcinógeno, posiblemente debido a la inestabilidad de sus aductos de ADN . [ 11 ]

Referencias

  1. Beilstein E III/IV 17: 4297.
  2. Miller, Raimund; Abaecherli, Claudio; Said, Adel; Jackson, Barry (2001). «Cetenos». Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann . doi : 10.1002/14356007.a15_063 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  3. Susana Breda; Igor Reva; Rui Fausto (2012). "Fotoquímica unimolecular inducida por UV de diceteno aislado en matrices inertes criogénicas". J. Phys. Chem. A . 116 (9): 2131– 2140. Bibcode : 2012JPCA..116.2131B . doi : 10.1021/jp211249k . PMID 22273010 . 
  4. Rafael Gómez Bombarelli; Marina González-Pérez; María Teresa Pérez-Prior; José A. Manso; Emilio Calle; Julio Casado (2008). "Estudio cinético de la hidrólisis neutra y básica del diceteno". J. Física. Org. Química. 22 (5): 438– 442. doi : 10.1002/poc.1483 .
  5. ^ Arpe, Hans-Jürgen (2007), Industrielle organische Chemie: Bedeutende vor- und Zwischenprodukte (en alemán) (6.ª ed.), Weinheim: Wiley-VCH , págs. 200-1 , ISBN   978-3-527-31540-6
  6. ^ Kiran Kumar Solingapuram Sai; Thomas M. Gilbert; Douglas A. Klumpp (2007). "Ciclizaciones de Knorr y superelectrófilos distónicos". J. Org. Química. 72 (25): 9761– 9764. doi : 10.1021/jo7013092 . PMID 17999519 . 
  7. Diccionario de productos químicos industriales de Ashford, tercera edición, 2011, páginas 3241-2.
  8. Hambre, K.; Herbst, W. (2012). "Pigmentos orgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH . doi : 10.1002/14356007.a20_371 . ISBN 978-3527306732.
  9. Wolf S. Schultz: Agentes de encolado en papel fino. Consultado el 1 de marzo de 2012.
  10. EP 0218076 Proceso para la preparación de las sales no tóxicas de 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazin-4-ona-2,2-dióxido. 
  11. Rafael Gómez Bombarelli; Marina González-Pérez; María Teresa Pérez-Prior; José A. Manso; Emilio Calle; Julio Casado (2008). "Reactividad química y actividad biológica del diceteno". Química. Res. Toxico. 21 (10): 1964-1969 . doi : 10.1021/tx800153j . PMID 18759502 .