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diceteno

La dicetena es un compuesto orgánico con fórmula molecular C 4 H 4 O 2 , y que a veces se escribe como (CH 2 CO) 2 . Se forma por dimerización de cetena , H2C = C=O . Diceteno es un miembro de la familia de los oxetano . Se utiliza como reactivo en química orgánica . [1] Es un líquido incoloro.

Producción

La dicetena se produce a escala comercial mediante dimerización de cetena . [2]

Reacciones

Calentar o irradiar con luz ultravioleta [3] regenera el monómero ceteno:

Las cetenas alquiladas también se dimerizan con facilidad y forman dicetenos sustituidos.

La dicetena se hidroliza fácilmente en agua formando ácido acetoacético . Su vida media en agua es de aproximadamente 45 min. a 25 °C a 2 < pH < 7 . [4]

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

Hubo un tiempo en que el anhídrido acético se preparaba mediante la reacción de cetena con ácido acético: [5]

Acetoacetilación

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

Reacción dicetena Sai 2007

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

Estas acetoacetamidas son precursoras de los pigmentos amarillo arilida y diarilida . [8]

Usar

Los dicetenos con dos cadenas alquílicas se utilizan en la fabricación de papel para encolarlos con el fin de mejorar su imprimibilidad (mediante hidrofobización). Además de las resinas de colofonia, con aproximadamente el 60% del consumo mundial, los dicetenos de cadena larga llamados dímeros de alquilceteno (AKD) son, con un 16% de participación, los tamaños de papel sintético más importantes; normalmente se utilizan en concentraciones del 0,15%, es decir, 1,5 kg de AKD sólido/ t papel.

La preparación de AKD se lleva a cabo mediante cloración de ácidos grasos de cadena larga (como el ácido esteárico , utilizando agentes clorantes como el cloruro de tionilo ) para dar los correspondientes cloruros de ácido y posterior eliminación del HCl mediante 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 obsoletas. Con metilamina dicetenos reacciona con N,N'-dimetilacetoacetamida, que se clora con cloruro de sulfurilo y reacciona con fosfito de trimetilo para formar el insecticida altamente tóxico monocrotofos (especialmente tóxico para las abejas). Los dicetenos reaccionan con aminas aromáticas sustituidas para formar acetoacetanilidas , que son precursores importantes de colorantes azoicos y pigmentos azoicos , en su mayoría amarillos, naranjas o rojos .

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

Acetoacetanilid aus Diketen - Síntesis de Aryliden

Acoplamiento de diazonio aromático con ariluros para formar colorantes azoicos, como el pigmento amarillo 74:

La síntesis industrial del edulcorante acesulfam-K se basa en la reacción del diceteno con ácido sulfámico y la ciclación mediante trióxido de azufre (SO 3 ). [10]

Seguridad

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

Referencias

  1. ^ Beilstein E III/IV 17: 4297.
  2. ^ Molinero, Raimund; Abaecherli, Claudio; Dijo, Adel; Jackson, Barry (2001). "Cetenas". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi :10.1002/14356007.a15_063. ISBN 978-3-527-30385-4.
  3. ^ Susana Breda; Ígor Reva; Rui Fausto (2012). "Fotoquímica unimolecular inducida por UV de diceteno aislada en matrices criogénicas inertes". J. Física. Química. A . 116 (9): 2131–2140. Código Bib : 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) (6ª ed.), Weinheim: Wiley-VCH , págs. 200-1, ISBN 978-3-527-31540-6[ enlace muerto permanente ]
  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 Ashford de productos químicos industriales, 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 apresto en papel fino [ enlace muerto permanente ] Consultado el 1 de marzo de 2012.
  10. ^ EP 0218076  Proceso para la preparación de sales no tóxicas de 6-metil-3,4-dihidro-1,2,3-oxatiazina-4-on-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.