Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Любое химическое соединение, имеющее две ацильные группы, связанные с одним и тем же атомом кислорода.
Any chemical compound having two acyl groups bonded to the same oxygen atom
Ангидрид органической кислоты – это кислотный ангидрид, который также является органическим соединением. Кислотный ангидрид – это соединение, в котором две ацильные группы связаны с одним атомом кислорода. Распространенным типом ангидрида органической кислоты является карбоновый ангидрид, где исходная кислота является карбоновой кислотой, а формула ангидрида – (RC(O))₂O. Симметричные кислотные ангидриды этого типа получают, заменяя слово «кислота» в названии исходной карбоновой кислоты словом «ангидрид». Таким образом, (CH₃CO)₂O называется уксусным ангидридом. Известны смешанные (или несимметричные) кислотные ангидриды, такие как уксусно-муравьиный ангидрид (см. ниже), в которых происходит реакция между двумя различными карбоновыми кислотами. В номенклатуре несимметричных кислотных ангидридов перечисляются названия обеих реагирующих карбоновых кислот перед словом «ангидрид» (например, реакция дегидратации между бензойной и пропановой кислотами даст «бензойный пропановый ангидрид»). Одна или обе ацильные группы кислотного ангидрида могут быть получены из другого типа органической кислоты, например, сульфоновой или фосфоновой кислоты. Одна из ацильных групп кислотного ангидрида может быть получена из неорганической кислоты, такой как фосфорная кислота. Смешанный ангидрид 1,3-бисфосфоглицериновой кислоты, промежуточное соединение в образовании АТФ посредством гликолиза, является смешанным ангидридом 3-фосфоглицериновой кислоты и фосфорной кислоты. Кислотные оксиды также классифицируются как кислотные ангидриды.
An organic acid anhydride is an acid anhydride that is also an organic compound. An acid anhydride is a compound that has two acyl groups bonded to the same oxygen atom. A common type of organic acid anhydride is a carboxylic anhydride, where the parent acid is a carboxylic acid, the formula of the anhydride being (RC(O))2O. Symmetrical acid anhydrides of this type are named by replacing the word acid in the name of the parent carboxylic acid by the word anhydride. Thus, (CH3CO)2O is called acetic anhydride. Mixed (or unsymmetrical) acid anhydrides, such as acetic formic anhydride (see below), are known, whereby reaction occurs between two different carboxylic acids. Nomenclature of unsymmetrical acid anhydrides list the names of both of the reacted carboxylic acids before the word "anhydride" (for example, the dehydration reaction between benzoic acid and propanoic acid would yield "benzoic propanoic anhydride"). One or both acyl groups of an acid anhydride may also be derived from another type of organic acid, such as sulfonic acid or a phosphonic acid. One of the acyl groups of an acid anhydride can be derived from an inorganic acid such as phosphoric acid. The mixed anhydride 1,3 bisphosphoglyceric acid, an intermediate in the formation of ATP via glycolysis, is the mixed anhydride of 3 phosphoglyceric acid and phosphoric acid. Acidic oxides are also classified as acid anhydrides.
Номенклатура
Номенклатура органических кислотных ангидридов происходит от названий составляющих карбоновых кислот. В симметричных кислотных ангидридах используется только префикс исходной карбоновой кислоты с добавлением суффикса "ангидрид". Для большинства несимметричных кислотных ангидридов, также называемых смешанными ангидридами, перед суффиксом указываются префиксы обеих реагирующих кислот, например, бензоилпропановый ангидрид.
The nomenclature of organic acid anhydrides is derived from the names of the constituent carboxylic acids. In symmetrical acid anhydrides, only the prefix of the original carboxylic acid is used and the suffix "anhydride" is added. For most unsymmetrical acid anhydrides also called mixed anhydrides the prefixes from both acids reacted are listed before the suffix, e. g., benzoic propanoic anhydride.
Применение и встречаемость кислотных ангидридов
Уксусный ангидрид – важное промышленное химическое вещество, широко используемое для получения ацетатов, например, ацетата целлюлозы. Малеиновый ангидрид является предшественником различных смол, получаемых сополимеризацией со стиролом. Малеиновый ангидрид выступает в качестве диенофила в реакции Дильса-Альдера. Диангидриды – молекулы, содержащие две ангидридные группы – используются для синтеза полиимидов, а также иногда полиэстеров и полиамидов. Примеры диангидридов: пиромеллитовый диангидрид (PMDA), 3,3’, 4,4’ оксидифталиевый диангидрид (ODPA), 3,3’, 4,4’ бензофенонтетракарбоксильный диангидрид (BTDA), 4,4’ дифталиевый (гексафторизопропилиден) ангидрид (6FDA), бензохинонтетракарбоксильный диангидрид, этилентетракарбоксильный диангидрид. Полянгидриды – это класс полимеров, характеризующихся ангидридными связями, соединяющими повторяющиеся звенья полимерной цепи.
Acetic anhydride is a major industrial chemical widely used for preparing acetate esters, e. g. cellulose acetate. Maleic anhydride is the precursor to various resins by copolymerization with styrene. Maleic anhydride is a dienophile in the Diels Alder reaction. Dianhydrides, molecules containing two acid anhydride functions, are used to synthesize polyimides and sometimes polyesters and polyamides. Examples of dianhydrides: pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3’, 4,4’ oxydiphtalic dianhydride (ODPA), 3,3’, 4,4’ benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 4,4’ diphtalic (hexafluoroisopropylidene) anhydride (6FDA), benzoquinonetetracarboxylic dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride. Polyanhydrides are a class of polymers characterized by anhydride bonds that connect repeat units of the polymer backbone chain.
Биологическое происхождение
Природные продукты, содержащие кислотные ангидриды, были выделены из животных, бактерий и грибов. Примерами служат кантаридин, получаемый из видов жуков-нарывников, включая испанскую муху (Lytta vesicatoria), и таутомицин из бактерии Streptomyces spiroverticillatus. Семейство малейдридных вторичных метаболитов грибов, обладающих широким спектром антибиотической и противогрибковой активности, представляет собой алициклические соединения, содержащие функциональные группы малеинового ангидрида. Ряд белков у прокариот и эукариот подвергается спонтанному расщеплению между аминокислотными остатками аспарагиновой кислоты и пролина с образованием кислотно-ангидридного интермедиата. В некоторых случаях ангидрид может вступать в реакцию с нуклеофилами других клеточных компонентов, например, на поверхности бактерии Neisseria meningitidis или на белках, расположенных поблизости.
Natural products containing acid anhydrides have been isolated from animals, bacteria and fungi. Examples include cantharidin from species of blister beetle, including the Spanish fly, Lytta vesicatoria, and tautomycin, from the bacterium Streptomyces spiroverticillatus. The maleidride family of fungal secondary metabolites, which possess a wide range of antibiotic and antifungal activity, are alicyclic compounds with maleic anhydride functional groups. A number of proteins in prokaryotes and eukaryotes undergo spontaneous cleavage between the amino acid residues aspartic acid and proline via an acid anhydride intermediate. In some cases, the anhydride may then react with nucleophiles of other cellular components, such as at the surface of the bacterium Neisseria meningitidis or on proteins localized nearby.
Азот
Имиды – структурно близкие аналоги, в которых атом кислорода в мостиковой группе заменен на азот. Они также образуются в результате конденсации дикарбоновых кислот с аммиаком. Полная замена атомов кислорода на азот приводит к образованию имидинов – редкой функциональной группы, крайне подверженной гидролизу.
Imides are structurally related analogues, where the bridging oxygen is replaced by nitrogen. They are similarly formed by the condensation of dicarboxylic acids with ammonia. The replacement of all oxygen atoms with nitrogen gives imidines, these are a rare functional group which are very prone to hydrolysis.
Сера
Сера может замещать кислород либо в карбонильной группе, либо в мостиковой структуре. В первом случае название ацильной группы заключают в скобки, чтобы избежать неоднозначности в наименовании, например, (тиоацетильный) ангидрид (CH3C(S)OC(S)CH3). Когда к одному атому серы присоединены две ацильные группы, образующееся соединение называют тиоангидридом, например, уксусный тиоангидрид ((CH3C(O))2S).
Sulfur can replace oxygen, either in the carbonyl group or in the bridge. In the former case, the name of the acyl group is enclosed in parentheses to avoid ambiguity in the name, e. g., (thioacetic) anhydride (CH3C(S)OC(S)CH3). When two acyl groups are attached to the same sulfur atom, the resulting compound is called a thioanhydride, e. g., acetic thioanhydride ((CH3C(O))2S).