thumb|150px|right|A savanhidridek általános képlete.
A savanhidridek olyan szerves vegyületek, amelyekben két acilcsoport kapcsolódik ugyanahhoz az oxigénatomhoz. A két acilcsoport általában ugyanabból a karbonsavból származik (egyszerű savanhidrid), ilyenkor képlete (RC(O))2O. Az egyszerű savanhidrideket úgy nevezzük el, hogy a sav neve után tesszük az -anhidrid utótagot. Így a (CH3CO)2O neve ecetsav-anhidrid. Vegyes (aszimmetrikus) savanhidridek is ismertek, ilyen például az alább bemutatott ecetsav-hangyasav-anhidrid. Ezek nevében a karbonsavakat betűrend szerint, egymástól kötőjellel elválasztva soroljuk fel.
Fontos savanhidridek Az ecetsav-anhidrid fontos ipari vegyszer, széles körben használják acetát észterek, például cellulóz-acetát előállítására. A maleinsav-anhidrid számos sztirollal kopolimerizált műgyanta prekurzora. Diels–Alder-reakciókban mint dienofil vesz részt.Heimo Held, Alfred Rengstl, Dieter Mayer "Acetic Anhydride and Mixed Fatty Acid Anhydrides" Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim.
Nem karbonsavból származó anhidridek A savanhidridek egyik vagy mindkét acilcsoportja származhat szulfonsavból vagy foszfonsavból is. A vegyes anhidrid 1,3-biszfoszfoglicerát az ATP glikolízis során történő képződésének köztiterméke.Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. .
Előállításuk Savanhidrideket iparilag különböző módokon állítanak elő. Ecetsav-anhidridet főként metil-acetát karbonilezésével gyártanak.Zoeller, J. R.; Agreda, V. H.; Cook, S. L.; Lafferty, N. L.; Polichnowski, S. W.; Pond, D. M. "Eastman Chemical Company Acetic Anhydride Process" Catalysis Today (1992), volume 13, pp.73-91. doi:10.1016/0920-5861(92)80188-S Maleinsav-anhidridet benzol vagy bután oxidációjával állítanak elő. Laboratóriumi módszerek esetén főként a megfelelő savakból történő vízelvonás használatos. Az alkalmazandó körülmények a savtól függenek, az egyik gyakran használt vízelvonószer a foszfor-pentoxid: 2 CH3COOH + P4O10 → CH3C(O)OC(O)CH3 + ’(HO)2P4O9’ Megfelelő kiindulási anyagok a savkloridok is: CH3C(O)Cl + HCO2Na → HCO2COCH3 + NaCl
Acetilcsoportot tartalmazó vegyes anhidrideket keténből állítanak elő: RCO2H + H2C=C=O → RCO2C(O)CH3
Reakcióik A savanhidridek acilcsoportforrások, reakcióik és felhasználásuk a savhalogenidekéhez hasonlít. Disszociábilis protont tartalmazó (protikus) anyagokkal reagálva egyenlő mennyiségben keletkezik acilezett termék és karbonsav: RC(O)OC(O)R + HY → RC(O)Y + RCO2H ahol HY lehet: HOR (alkohol), HNR'2 (ammónia, primer vagy szekunder amin), aromás gyűrű (lásd Friedel–Crafts-acilezés).
A savanhidridek a savkloridoknál kevésbé elektrofilek, és savanhidrid molekulánként csak egy acilcsoportot adnak át, így az atomhatékonyság is kisebb. Alacsony költsége miatt azonban az acetilezési reakciókhoz gyakran az ecetsav-anhidridet választják.
Kénanalógok A kénatom – akár a karbonilcsoportban, akár hídatomként – helyettesítheti az oxigént. Az előbbi esetben az acilcsoport nevét zárójelben adjuk meg, hogy a név egyértelmű legyen, például (tioecetsav)anhidrid (CH3C(S)OC(S)CH3). Ha a két acilcsoport ugyanahhoz a kénatomhoz kapcsolódik, a vegyület neve tioanhidrid, például ecetsav-tioanhidrid ((CH3C(O))2S).
Dianhidridek A dianhidridek két savanhidrid funkciót tartalmazó molekulák. Ezeket a vegyületeket főként poliimidek és esetenként poliészterek és poliamidok szintetizálásához használják.
Dianhidridre példa a piromellitsav-dianhidrid PMDA), 3,3’,4,4’-oxidiftálsav-dianhidrid (ODPA); 3,3’,4,4’-benzofenon-tetrakarbonsav-dianhidrid (BTDA); 4,4’-diftálsav-(hexafluorizopropilidén)-anhidrid (6FDA); benzokinon-tetrakarbonsav-dianhidrid; etiléntetrakarbonsav-dianhidrid.
Fordítás
Jegyzetek
Kategória:Karbonsavanhidridek