L'àcid pivàlic és un àcid carboxílic amb una fórmula molecular de (CH ₃) ₃ CCO ₂ H. Aquest compost orgànic incolor i odifer és sòlid a temperatura ambient. Una abreviatura comuna del grup pivalil o pivaloil (t -BuC(O)) és Piv i per a l'àcid pivàlic (t -BuC(O)OH) és PivOH .
Preparació Procés industrial L'àcid pivàlic es prepara per hidrocarboxilació d'isobutè mitjançant la reacció de Koch :
(CH ₃) ₂ C=CH ₂ + CO + H ₂ O → (CH ₃) ₃ CCO ₂ H
Aquestes reaccions requereixen un catalitzador àcid com el fluorur d'hidrogen. L'alcohol <i id="mwIg">tert</i> -butílic i l'alcohol isobutílic també es poden utilitzar en lloc de l'isobutè. A nivell mundial, es produeixen diversos milions de quilograms anualment. L'àcid pivàlic també es recupera econòmicament com a subproducte de la producció de penicil·lines semisintètiques com l'ampicil·lina i l'amoxicil·lina.
Mètodes de laboratori Es va preparar originalment per oxidació de pinacolona amb àcid cròmicFriedel and Silva, Ber. 6, 146, 826 (1873). i per hidròlisi de cianur de terc-butil.Butlerow, Ann. 165, 322 (1873). Les rutes de laboratori convenients procedeixen per clorur de tert-butil mitjançant carbonatació del reactiu de Grignard i per oxidació de pinacolona.
|center|miniatura|580x580px| Reordenació pinacol
|center|miniatura|580x580px| El bromur de t-butilmagnesi reacciona amb el CO ₂ per formar la sal pivalat. L'addició d'àcid produeix àcid pivàlic
Aplicacions En relació als èsters de la majoria dels àcids carboxílics, els èsters de l'àcid pivàlic són inusualment resistents a la hidròlisi. Algunes aplicacions resulten d'aquesta estabilitat tèrmica. Els polímers derivats dels èsters de pivalat de l'alcohol vinílic són laques altament reflectants. El grup pivaloil (abreujat Piv o Pv) és un grup protector dels alcohols en síntesi orgànica. L'àcid pivàlic de vegades s'utilitza com a estàndard de canvi químic intern per als espectres de RMN de solucions aquoses. Tot i que el DSS s'utilitza més habitualment per a aquest propòsit, els pics menors dels protons dels tres ponts de metilè del DSS poden ser problemàtics. L'espectre de RMN 1H a 25 °C i el pH neutre és un singlet a 1,08 ppm. L'àcid pivàlic s'utilitza com a co-catalitzador en algunes de les reaccions de funcionalització de CH catalitzada amb pal·ladi.
Protecció contra els alcohols El grup pivaloil s'utilitza com a grup protector en la síntesi orgànica. Els mètodes de protecció habituals inclouen el tractament de l'alcohol amb clorur de pivaloil (PvCl) en presència de piridina. |cap|miniatura|587x587px Alternativament, els èsters es poden preparar utilitzant anhídrid pivaloic en presència de triflat d'escandi (Sc(OTf) ₃) o triflat de vanadil (VO (OTf) ₂).
Els mètodes de desprotecció habituals impliquen la hidròlisi amb una base o altres nucleòfils. |cap|miniatura|700x700px
Referències
Categoria:Àcids carboxílics Categoria:Grups funcionals