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Pentaeritritol

El pentaeritritol es un compuesto orgánico con la fórmula C(CH 2 OH) 4 . La estructura molecular puede describirse como un neopentano con un átomo de hidrógeno en cada grupo metilo reemplazado por un grupo hidroxilo (–OH). Por lo tanto, es un poliol , específicamente un tetrol .

El pentaeritritol es un sólido blanco. Es un componente básico para la síntesis y producción de explosivos , plásticos , pinturas , electrodomésticos , cosméticos y muchos otros productos comerciales.

La palabra pentaeritritol es una mezcla de penta- en referencia a sus cinco átomos de carbono y eritritol , que también posee 4 grupos alcohol.

Síntesis

El químico alemán Bernhard Tollens y su alumno P. Wigand informaron por primera vez sobre el pentaeritritol en 1891. [5] Se puede preparar mediante una reacción de adición múltiple catalizada por una base entre acetaldehído y 3 equivalentes de formaldehído para dar pentaeritrosa (CAS: 3818-32-4), seguida de una reacción de Cannizzaro con un cuarto equivalente de formaldehído para dar el producto final más el ion formiato . [6]

Usos

El pentaeritritol es un componente básico versátil para la preparación de muchos compuestos, [7] particularmente derivados polifuncionalizados. Las aplicaciones incluyen resinas alquídicas , barnices , estabilizadores de cloruro de polivinilo , ésteres de aceite de resina y antioxidantes (por ejemplo, Anox 20 ). Dichos derivados se encuentran en plásticos , pinturas , cosméticos y muchos otros productos. [8]

Los ésteres de pentaeritritol son biodegradables , [9] [10] y se utilizan como aceites para transformadores . [11] Debido a su punto de inflamación muy alto , también encuentran algún uso en la lubricación de turbinas de gas . [12]

Derivados de ésteres

El pentaeritritol es un precursor de ésteres del tipo C(CH2OX ) 4 . Dichos derivados son el tetranitrato de pentaeritritol (PETN), un vasodilatador y explosivo , el derivado trinitrato pentrinitrol (Petrin), el tetraacetato normosterol (PAG) y los agentes de reticulación de polímeros tetraacrilato de pentaeritritol y tetrakis(3-mercaptopropionato) de pentaeritritol . [13] [14]

En 2002 se sintetizó un polímero lineal que puede describirse como un éster ( espiro ) ortocarbonato de pentaeritritol, cuya fórmula podría escribirse como [(−CH 2 ) 2 C(CH 2 −) 2 (−O) 2 C(O−) 2 ] n . [15]

Retardantes de fuego

El pentaeritritol se utiliza como retardante de fuego, por ejemplo en plásticos y pinturas y revestimientos intumescentes . Libera agua al calentarse y deja un depósito de carbón que aísla térmicamente. [16]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Nomenclatura de la química orgánica: recomendaciones de la IUPAC y nombres preferidos 2013 (Libro azul) . Cambridge: The Royal Society of Chemistry . 2014. pág. 691. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN . 978-0-85404-182-4.
  2. ^ Yalkowsky, Samuel H. (2010). Manual de datos de solubilidad acuosa (segunda edición). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 185. ISBN 9781439802465.
  3. ^ Yadav, Manish G.; Vadgama, Rajeshkumar N.; Kavadia, Monali R.; Odaneth, Annamma Anil; Lali, Arvind M. (septiembre de 2019). "Producción de monorricinoleato de pentaeritritol (PEMR) por lipasa B de Candida antarctica inmovilizada". Informes de biotecnología . 23 : e00353. doi :10.1016/j.btre.2019.e00353. PMC 6599945 . PMID  31304100. 
  4. ^ abcd Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0485". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  5. ^ Tollens, B.; Wigand, P. (1891). "Ueber den Penta-Erythrit, einen aus Formaldehyd und Acetaldehyd synthetisch hergestellten vierwerthigen Alkohol (Sobre pentaeritritol, un alcohol cuaternario producido sintéticamente a partir de formaldehído y acetaldehído)" (PDF) . Annalen der Chemie de Justus Liebig (en alemán). 265 (3): 316–340. doi :10.1002/jlac.18912650303.
  6. ^ Schurink, HBJ (1925). "Pentaeritritol". Síntesis orgánicas . 4 : 53. doi :10.15227/orgsyn.004.0053; Volúmenes recopilados , vol. 1, pág. 425.
  7. ^ Marrian, SF (1 de agosto de 1948). "Las reacciones químicas del pentaeritritol y sus derivados". Chemical Reviews . 43 (1): 149–202. doi :10.1021/cr60134a004. PMID  18876970.
  8. ^ Werle, Peter; Morawietz, Marcos; Lundmark, Stefan; Sörensen, Kent; Karvinen, Esko; Lehtonen, Juha (2008). "Alcoholes Polihídricos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a01_305.pub2. ISBN 978-3527306732.
  9. ^ Junta de Consultores e Ingenieros de NPCS (2016). El libro completo sobre tecnología de adhesivos, pegamentos y resinas (con procesos y formulaciones), segunda edición revisada .
  10. ^ Junta de Ingenieros y Consultores del NIIR (2005). Manual de tecnología de resinas sintéticas .
  11. ^ Rudnick, Leslie R. (22 de diciembre de 2005). Lubricantes sintéticos, minerales y de origen biológico: química y tecnología. ISBN 9781420027181.
  12. ^ Bhushan, Bharat (28 de diciembre de 2000). Manual de tribología moderna, dos volúmenes. ISBN 9780849377877.
  13. ^ SF Marrian (1948). "Las reacciones químicas del pentaeritritol y sus derivados". Chemical Reviews . 43 (1): 149–202. doi :10.1021/cr60134a004. PMID  18876970.
  14. ^ Hoyle, Charles E.; Bowman, Christopher N. (2010). "Química de clic de tiol-eno". Angewandte Chemie International Edition . 49 (9): 1542–1543. doi :10.1002/anie.200903924.
  15. ^ David T. Vodak, Matthew Braun, Lykourgos Iordanidis, Jacques Plévert, Michael Stevens, Larry Beck, John CH Spence, Michael O'Keeffe, Omar M. Yaghi (2002): "Síntesis en un solo paso y estructura de un oligo(espiro-ortocarbonato)". Journal of the American Chemical Society , volumen 124, número 18, páginas 4942–4943. doi :10.1021/ja017683i
  16. ^ Stoye, Dieter; et al. (2006). "Pinturas y recubrimientos". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a18_359.pub2. ISBN 3527306730.