Acetanhidrid

Acetanhidrid je anhidrid octene kiseline. Acetanhidrid je jedini važan član anhidrida kiselina. To je bezbojna tekućina prodorna mirisa, slabo topljiva u hladnoj vodi, topljiva u organskim otapalima. Na povišenoj temperaturi ili u prisutnosti anorganskih kiselina žestoko reagira s vodom. Najčešće se proizvodi od octene kiseline oduzimanjem vode, reakcijom s ketenom ili oksidacijom acetaldehida. Upotrebljava se za acetiliranje u organskoj sintezi, najviše pri proizvodnji acetilceluloze.

Osobine

Acetanhidrid i njegovi viši homolozi ne otapaju se u vodi.
Moglo bi se očekivati da će se acetanhidrid otapati u vodi s obzirom na relativno veliku količinu prisutna kisika. Rezonantna energija, međutim, koja potječe od interacije orbitala p atoma kisika i ugljika velika je (40 kcal). Zbog toga će kod atoma kisika postojati mala tendencija da s molekulama vode stvaraju protonske veze.

Dobivanje

Dok je glavni izvor octene kiseline bio destilat suhe destilacije drveta iz kojeg se dobivala kao kalcijev ili natrijev acetat, anhidrid se priređivao reakcijom natrijeva acetata s polovinom količine sulfurilklorida ili sumpornog klorida i klora, potrebne za dobivanje acetilklorida. Tako nastali acetilklorid reagira s ostatkom soli dajući anhidrid. Pojavom sintetske octene kiseline i drugih metoda za dobivanje iz vodenih otopina razvijene su nove metode za priređivanje anhidrida. Po jednom se postupku octena kiselina adira na acetilen u prisustvu živinih soli dajući etilidenacetat, koji se tada razgrađuje grijanjem s kiselim katalizatorima, kao što je sumporna kiselina ili cinkov klorid, dajući acetaldehid i acetanhidrid.

2. U drugom procesu anhidrid nastaje iz acetaldehida kontroliranom oksidacijom sa zrakom. U sintezi octene kiseline iz acetaldehida nastaje uvijek i nešto anhidrida, jer peroksioctena kiselina, koja nastaje kao muđuspoj, očito reagira s acetaldehidom, dajući anhidrid i vodu.

Uz katalizator kobaltov acetat-bakreni acetat na 50°C brzina oksidacije se povećava, a ako se za polinjanje reakcije dodaje još neko sredstvo kao etilacetat, moguće je dvije trećine aldehida pretvoriti u acetanhidrid, dok se jedna trećina pretvara u octenu kiselinu. Destilacijom pri sniženom pristisku temperatura se održava dovoljno niskom da omogući uklanjanje azeotropne smjese s vodom bez hidrolize anhidrida.

3. Treći, danas važan proces, jest adicija octene kiseline na keten. Pare octene kiseline koje sadrže etilfosfat griju se na 700-720°C ili se pare octene kiseline prevode pri 600-700°C iznad aluminijeva fosfata.

Smjesa ketena, vode i para octene kiseline brzo se hladi da bi se kondezirala voda i neproreagirana octena kiselina. Keten se tada u tornju apsorbira u octenoj kiselini dajući acetanhidrid.

Po drugom postupku keten se dobiva nekatalitičkom razgradnjom acetona pri 700°C.

Upotreba

Acetanhidrid služi za acetiliranje kod organskih sinteza. Najviše se upotrebljava za priređivanje estera koji se ne mogu dobiti neporednom esterifikacijom alkohola s octenom kiselinom. Najvažniji od njih je celulozni acetat. Proizvodnja acetanhidrida porasla je od 1940 do 1955 sa 114 tisuća tona na 382 tisuće tona, a cijena mu je tada bila oko 32 cetnta po kg.

Izvori

• Carl R. Noller; Kemija organskih spojeva. Glavni urednik: Zvonko Vistrička. Izdavač: Tehnička knjiga, listopad 1968.g. Zagreb. Str. 164. – 165.