El ácido adípico o ácido hexanodioico es el compuesto orgánico con la fórmula (CH2 ) 4 ( COOH) 2 . Desde una perspectiva industrial, es el ácido dicarboxílico más importante : anualmente se producen alrededor de 2.500 millones de kilogramos de este polvo cristalino blanco, principalmente como precursor para la producción de nailon . El ácido adípico rara vez se produce en la naturaleza, [4] pero se lo conoce como aditivo alimentario fabricado con número E E355 . Las sales y ésteres del ácido adípico se conocen como adipatos .
El ácido adípico se produce por oxidación de una mezcla de ciclohexanona y ciclohexanol , que se denomina aceite KA , una abreviatura de aceite de cetona-alcohol. El ácido nítrico es el oxidante. La vía consta de varios pasos. Al principio de la reacción, el ciclohexanol se convierte en cetona , lo que libera ácido nitroso :
Luego, la ciclohexanona se nitrosa, preparando el escenario para la escisión del enlace CC:
Los productos secundarios del método incluyen los ácidos glutárico y succínico . El óxido nitroso se produce en una proporción molar de aproximadamente uno a uno con respecto al ácido adípico, [5] también, a través de la intermediación de un ácido nitroso . [4]
Los procesos relacionados parten del ciclohexanol, que se obtiene a partir de la hidrogenación del fenol . [4] [6]
Se han desarrollado varios métodos para la carbonilación del butadieno . Por ejemplo, la hidrocarboxilación se lleva a cabo de la siguiente manera: [4]
Otro método es la escisión oxidativa del ciclohexeno utilizando peróxido de hidrógeno . [7] El producto de desecho es agua.
Históricamente, el ácido adípico se preparaba mediante la oxidación de varias grasas, [8] de ahí su nombre (que en última instancia proviene del latín adeps , adipis – “grasa animal”; cf. tejido adiposo ).
El ácido adípico es un ácido dibásico (tiene dos grupos ácidos). Los valores de pKa para sus desprotonaciones sucesivas son 4,41 y 5,41. [9]
Con los grupos carboxilato separados por cuatro grupos metileno , el ácido adípico es adecuado para reacciones de condensación intramolecular. Tras el tratamiento con hidróxido de bario a temperaturas elevadas, sufre cetonización para dar ciclopentanona . [10]
Alrededor del 60% de los 2.500 millones de kg de ácido adípico producidos anualmente se utilizan como monómero para la producción de nailon [11] mediante una reacción de policondensación con hexametilendiamina formando nailon 66. Otras aplicaciones importantes también involucran polímeros; es un monómero para la producción de poliuretano y sus ésteres son plastificantes , especialmente en PVC . [12]
El ácido adípico se ha incorporado a comprimidos de matriz de formulación de liberación controlada para obtener una liberación independiente del pH tanto para fármacos débilmente básicos como débilmente ácidos. También se ha incorporado al recubrimiento polimérico de sistemas monolíticos hidrofílicos para modular el pH intragel, lo que da como resultado una liberación de orden cero de un fármaco hidrofílico. Se ha informado que la desintegración a pH intestinal de la laca polimérica entérica mejora cuando se utiliza ácido adípico como agente formador de poros sin afectar la liberación en medios ácidos. Otras formulaciones de liberación controlada han incluido ácido adípico con la intención de obtener un perfil de liberación de ráfaga tardía. [13]
Se utilizan cantidades pequeñas pero significativas de ácido adípico como ingrediente alimentario como aromatizante y gelificante . [14] Se utiliza en algunos antiácidos de carbonato de calcio para hacerlos ácidos . Como acidulante en polvos para hornear , evita las propiedades higroscópicas indeseables del ácido tartárico . [2] El ácido adípico, raro en la naturaleza, se produce de forma natural en las remolachas , pero no es una fuente económica para el comercio en comparación con la síntesis industrial. [15]
El ácido adípico, como la mayoría de los ácidos carboxílicos, es un irritante cutáneo leve. Es ligeramente tóxico, con una dosis letal media de 3600 mg/kg por ingestión oral en ratas. [4]
La producción de ácido adípico está vinculada a las emisiones de N2O , [16] un potente gas de efecto invernadero y causa del agotamiento del ozono estratosférico . En los productores de ácido adípico DuPont y Rhodia (ahora Invista y Solvay , respectivamente), se han implementado procesos para convertir catalíticamente el óxido nitroso en productos inocuos: [17]
Las formas aniónicas (HO 2 C(CH 2 ) 4 CO 2 − ) y dianiónicas ( − O 2 C(CH 2 ) 4 CO 2 − ) del ácido adípico se denominan adipatos . Un compuesto adipato es una sal carboxilato o un éster del ácido.
Algunas sales de adipato se utilizan como reguladores de la acidez , entre ellas:
Algunos ésteres de adipato se utilizan como plastificantes , entre ellos: