El octaacetato de sacarosa es un compuesto químico con fórmula C28 H38 O19 o(C2 H3 O2 )8 (C12 H14 O3 )ésteróctupledesacarosayácido acético. Sumoléculapuede describirse como la de la sacarosaC12 H22 O11 con sus ochogruposhidroxiloHO– reemplazados porgruposacetatoH3 C–CO2 –. Es uncristalino, incoloro e inodoro, pero intensamente amargo. [ 2 ]
El octaacetato de sacarosa se utiliza como ingrediente inerte en pesticidas y herbicidas , y como aditivo amargo .
Historia
La preparación del octaacetato de sacarosa fue descrita por primera vez en 1865 por P. Schutzenberger , [ 3 ] pero su purificación y caracterización fueron publicadas por primera vez por A. Herzfeld en 1887. [ 4 ] [ 2 ]
Preparación
El compuesto se puede preparar mediante la reacción exotérmica de sacarosa con anhídrido acético a unos 145 °C, con acetato de sodio como catalizador . [ 2 ] El producto se puede purificar disolviéndolo en etanol y recristalizándolo. [ 5 ]
Propiedades
Estructura
La estructura de la forma cristalizada fue determinada por JD Oliver y LC Strickland en 1984, utilizando difracción de rayos X. El sistema cristalino es ortorrómbico , grupo de simetría P2 1 2 1 2 1 , con parámetros a = 1,835 nm , b = 2,144 nm, c = 0,835 nm, Z = 4, V = 3,285 nm³ , D x = 1,372 g / mL . Los anillos de piranosa y furanosa se encuentran en conformaciones de "silla" ( 4 C 1 ) y "torsión" ( 4 T 1 ) , respectivamente, a diferencia de sus conformaciones en la sacarosa. [ 6 ]
Fisicoquímico
El octaacetato de sacarosa es poco soluble en agua (las fuentes indican de 0,25 a 1,4 g /L a temperatura ambiente), pero es soluble en muchos disolventes orgánicos comunes como el tolueno y el etanol , a partir de los cuales puede cristalizarse por evaporación. [ 2 ] También es soluble en dióxido de carbono supercrítico . [ 7 ] Es una molécula neutra sin átomos de hidrógeno ionizables. [ 5 ]
El compuesto se funde en un líquido viscoso (29,54 poises a 100,2 °C), que se convierte en un sólido vítreo transparente al enfriarse. [ 2 ]
La densidad de la forma vítrea es de 1,28 kg / L (a 20 °C), su índice de refracción n D 20 es 1,4660, su constante dieléctrica es 4,5 (a 1 kHz ) y su resistividad es 1,5 × 10 14 Ω cm . Es ópticamente activa con [α] D 24 = +59,79°. [ 2 ]
El compuesto se hidroliza lentamente en agua: el 0,25 % de los enlaces éster de acetato se rompieron al hervirlo en agua durante 1 hora, y el 0,20 % después de dejarlo reposar en agua a 40 °C durante 5 días.
El octaacetato de sacarosa se descompone a unos 285 °C, pero puede destilarse a presión reducida a 260 °C. [ 2 ]
Organoléptico
El compuesto es inodoro pero intensamente amargo , detectable a una concentración de 1–2 ppm . [ 2 ] Agregar 0,6 g del compuesto a 1 kg de azúcar lo vuelve demasiado amargo para comer. [ 5 ]
Punto de fusión y posible polimorfismo
Ha habido discrepancias significativas en los datos sobre el punto de fusión del compuesto cristalino. Cinco informes, que abarcan desde 1880 hasta 1928, indicaron un punto de fusión de 69–70 °C. En 1930, se informó que una forma cristalina se fundía a 75 °C. En 1936, otro informe describió una forma cristalina diferente y un punto de fusión de 83 °C. En 1940, los mismos autores hallaron 89 °C. Todos los informes posteriores han dado puntos de fusión en el rango de 83–89 °C. [ 5 ]
Se conjeturó que las diferencias podrían deberse al polimorfismo ; es decir, que el compuesto podría cristalizar en dos o más estructuras cristalinas diferentes, con distintos puntos de fusión. Sin embargo, estudios modernos, incluyendo la difracción de rayos X, no han encontrado ninguna evidencia de polimorfismo. [ 5 ]
Reacciones
El octaacetato de sacarosa se puede convertir en otros ésteres de ácidos grasos de sacarosa de ocho cadenas haciéndolo reaccionar con el triglicérido apropiado con metóxido de sodio como catalizador. De esta manera se pueden obtener octacaprilato de sacarosa (cadena C8 ) , octacaprato (C10 , p.f. -24 ° C) , octalaurato (C12 , 10 °C), octamiristato ( C14 , 34 °C), octapalmitato ( C16 , 50,5 °C), octaestearato ( C18 , 61 °C), octaoleato ( C18 cis -9), octaelaidato ( C18 trans -9, 7,4 °C) y octalinoleato ( C18 cis -9,12). [ 8 ]
Aplicaciones
Amargo
El octaacetato de sacarosa se ha utilizado para determinar los catadores de los no catadores en ratones, [ 9 ] en estudios clínicos de fármacos y evaluaciones de edulcorantes , [ 5 ] y en investigaciones de fisiología del gusto. [ 5 ]
El producto también se ha utilizado como agente amargo y aversivo . [ 10 ] Hasta 1993, el compuesto era el ingrediente activo de preparados de venta libre para desalentar la succión del pulgar y el morderse las uñas. También se ha utilizado en aerosoles y lociones para evitar que los perros se laman, y como aditivo para disuadir la ingestión de pesticidas y otros productos tóxicos. [ 5 ]
Agente aromatizante
El octaacetato de sacarosa se utiliza como agente aromatizante en alimentos y bebidas, como en amargos y ginger ale . [ 5 ]
Plastificante
El octaacetato de sacarosa se ha utilizado como adhesivo y como plastificante en lacas y plásticos. [ 5 ] Si bien el carácter cristalino del compuesto puro representa un obstáculo para esta última aplicación, se pueden utilizar ésteres mixtos en los que algunos grupos acetato se reemplazan por propionato o isobutirato . [ 11 ]
Seguridad
Debido a su baja toxicidad, el octaacetato de sacarosa fue autorizado por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos para su uso como ingrediente inerte en pesticidas, [ 12 ] como aditivo alimentario , [ 13 ] [ 14 ] y como disuasivo para morderse las uñas y chuparse el dedo en productos farmacéuticos de venta libre. [ 10 ]
Véase también
Referencias
- ↑ David R. Lide (1998): Manual de Química y Física . CRC Press. ISBN 0-8493-0594-2
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Gerald J. Cox, John H. Ferguson y Mary L. Dodds (1933): "III. Tecnología del octaacetato de sacarosa y ésteres homólogos". Industrial & Engineering Chemistry , volumen 25, número 9, páginas 968–970. doi : 10.1021/ie50285a006
- ^ P. Schutzenberger (1865): "Action de l'acide acétique anhydre sur la cellulose, les sucres, la mannite et ses congénères". Comptes rendus des séances de l'académie des sciences , tomo 61, página 485.
- ↑ A. Herzfeld (1887): Zeitschrift des Vereins der deutschen Zucker-Industrie , volumen 37, página 422.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 William Craig Stagner, Shalini Gaddam, Rudrangi Parmar y Ajay Kumar Ghanta (2019): "Octaacetato de sacarosa". Capítulo 5 de Perfiles de sustancias farmacéuticas, excipientes y metodología relacionada , volumen 44, páginas 267-291 doi : 10.1016/bs.podrm.2019.02.002
- ↑ JD Oliver y LC Strickland (1984): "Estructura del octaacetato de sacarosa,C₂₈H₃₈O₁₉ , a 173 K". Acta Crystallographica Sección C , volumen 40, número 5, páginas 820-824. doi : 10.1107/ S0108270184005850
- ↑ Anu Antony, Jyothi P. Ramachandran, Resmi M. Ramakrishnan y Poovathinthodiyil Raveendran (2018): «Encolado de papel con octaacetato de sacarosa utilizando dióxido de carbono líquido y supercrítico como medio alternativo ecológico». Journal of CO2 Utilization , volumen 28, páginas 306-312. doi : 10.1016/j.jcou.2018.10.011
- ↑ Ronald J. Jandacek y Marjorie R. Webb (1978): "Propiedades físicas de los octaésteres de sacarosa puros". Química y física de los lípidos , volumen 22, número 2, páginas 163-176. doi : 10.1016/0009-3084(78)90042-7
- ↑ David B. Harder, Christopher G. Capeless, John C. Maggio, John D. Boughter, Jr., Kimberley S. Gannon, Glayde Whitney y Edwin A. Azen (1992): «La sensibilidad intermedia al octaacetato de sacarosa sugiere un tercer alelo en el locus del gusto amargo Soa del ratón y la identidad Soa-Rua». Chemical Senses , volumen 17, número 4, páginas 391-401. doi : 10.1093/chemse/17.4.391
- 1 2 Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, 21 CFR 310.536
- ↑ George P. Touey y Herman E. Davis (1960): " Ésteres mixtos de glucosa y sacarosa ". Patente estadounidense 2931802, asignada a Eastman Kodak Co.
- ↑ Christina M. Jarvis (2005): " Reevaluación de la exención del requisito de tolerancia para el octaacetato de sacarosa (CAS Reg. No. 126-14-7) ". Mamorandum de fecha 2005-12-21, CFR 180.910.
- ↑ Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., 21 CFR 172.515
- ↑ Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., 21 CFR 175.105
- disacáridos
- Compuestos amargos
- ésteres de acetato