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Anidride succinica: sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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16 Agosto 2021

Anidride succinica: sintesi, reazioni, usi

L’anidride succinica è un composto organico appartenente alla classe degli acidi bicarbossilici. Si tratta dell’anidride acida dell’acido succinico, presentando aghi incolori o un solido cristallino bianco.

È solubile in cloroformio, tetracloruro di carbonio ed etanolo, ma poco solubile in etere etilico e acqua. La sua solubilità in acetone, acetonitrile, 2-propanolo e acetato di etile aumenta con la temperatura. Quando riscaldata fino alla decomposizione, emette odore acre e fumi irritanti.

La formula dell’anidride succinica è (CH2CO)2O, rappresentando un’anidride dicarbossilica ciclica e un tetraidrofurandione. Questa presenta due gruppi carbonilici di tipo chetonico.

Sintesi

In laboratorio, si ottiene per disidratazione dall’acido succinico in presenza di cloruro di acetile o cloruro di fosforile. A livello industriale, l’anidride succinica si ottiene per idrogenazione catalitica dell’anidride maleica.

La reazione ha una resa elevata tra il 96% e il 99%, utilizzando tipicamente una lega di nichel, zirconio, alluminio e silicio come catalizzatore.

Reazioni

Il comportamento chimico è caratterizzato dalla reattività delle due funzioni carbossiliche, dando luogo a reazioni di idratazione, disidratazione, esterificazione, idrogenazione, acilazione e altre reazioni chimiche. Importante saper fare distinzione tra le varie reazioni e come sfruttarle correttamente in laboratorio o in ambito industriale.Applicazioni e Reazioni dell’Anidride Succinica

L’anidride succinica è un composto azotato e solforato che reagisce con diversi agenti, provocando l’apertura dell’anello. Alcune delle reazioni che coinvolgono l’anidride succinica includono la sua conversione in acido succinico in presenza di acqua, l’ottenimento di acido 4-osso, 4-fenilbutanoico in seguito alla reazione con benzene e AlCl3, e la formazione di esteri con alcoli.

Reazioni con le Ammine

Particolarmente interessanti sono le reazioni dell’anidride succinica con le ammine. Questo composto reagisce rapidamente con i gruppi amminici presenti nella lisina e nelle proteine, formando legami ammidici. Queste reazioni avvengono tipicamente a un pH compreso tra 7 e 8.

Usi dell’Anidride Succinica

L’anidride succinica trova numerose applicazioni industriali, essendo ampiamente impiegata nella produzione di resine alchidiche. Oltre a questo utilizzo principale, trova impiego anche nella sintesi di prodotti farmaceutici, agrochimici, coloranti, prodotti chimici fotografici, agenti tensioattivi, additivi lubrificanti, materiali organici ritardanti di fiamma, esteri, aromi e fragranze.

Ruolo come Agente Reticolante

Inoltre, l’anidride succinica agisce come agente reticolante nelle membrane a scambio ionico e come indurente per le resine epossidiche, contribuendo alla formazione di materiali più solidi e durevoli.

In conclusione, l’anidride succinica è un composto versatile con una vasta gamma di applicazioni industriali che vanno dalla produzione di resine alla sintesi di prodotti farmaceutici e chimici vari. Grazie alle sue capacità reattive, trova impieghi significativi nella sintesi di legami ammidici e nella reticolazione di materiali polimerici epossidici.

Numero di massa: definizione, calcoli

Fabrice Deseaux

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15 Agosto 2021

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Il concetto di numero di massa in chimica nucleare si riferisce alla combinazione di protoni e neutroni presenti in un nucleo atomico. Per calcolare il numero di neutroni in un nucleo, è sufficiente sottrarre il numero di protoni dal numero di massa. Il numero di protoni, noto come numero atomico, è una costante per ogni elemento e si trova nella Tavola Periodica degli Elementi.

Il concetto di massa atomica

La massa atomica è una media ponderata delle masse atomiche dei diversi isotopi presenti in un campione. Questo parametro fornisce informazioni importanti sulla composizione isotopica di un elemento. Ad esempio, per calcolare la massa atomica del boro, che ha isotopi con numero di massa 10 e 11, possiamo utilizzare la percentuale di abbondanza di ciascun isotopo.

Numero di massa e decadimento radioattivo

Alcuni isotopi, noti come radioisotopi, sperimentano il decadimento radioattivo emettendo particelle per raggiungere una configurazione più stabile. Questo processo porta a una variazione nel numero di protoni nel nucleo atomico, cambiando l’identità dell’atomo stesso.

# Decadimento α

Il decadimento α coinvolge l’emissione di particelle contenenti 2 protoni e 2 neutroni, con conseguente diminuzione del numero di massa di 4 unità. Ad esempio, il decadimento del Radon-219 produce Polonio-215 e una particella α.

Questo esempio dimostra come il concetto di numero di massa sia cruciale per comprendere la composizione e il comportamento dei nuclei atomici.

Polialcoli o polioli: proprietà, classificazione, usi

Fabrice Deseaux

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13 Agosto 2021

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Polialcoli o polioli: proprietà, classificazione, usi

I polialcoli, noti anche come polioli o alcoli dello zucchero, sono composti organici ottenuti dalla trasformazione degli zuccheri, in cui ogni carbonio è legato a un gruppo -OH, conferendo loro una funzione ossidrilica anziché aldeidica o chetonica.

La formula generale dei polialcoli è HOCH2(CHOH)nCH2OH, derivante principalmente da pentosi o esosi con cinque o sei atomi di carbonio. A differenza dei monosaccaridi, i polialcoli non si presentano in forma ciclica.

Utilizzati come edulcoranti nei cibi a basso contenuto calorico, i polialcoli sono presenti nella natura in alimenti come pere, meloni, uva, funghi, vino, salsa di soia e formaggio.

Caratteristiche dei Polialcoli

– Meno dolci del saccarosio e con minor apporto calorico.
– Non si colorano di marrone per effetto del calore.
– Possono essere utilizzati in reazioni endotermiche.
– Alcuni, come il xilitolo e l’eritritolo, danno una sensazione di freschezza.
– Vengono assorbiti più lentamente del saccarosio, con un basso indice glicemico.
– Non contribuiscono alla formazione di carie dentarie.

Classificazione

I polialcoli si dividono in derivati da monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, come:
– Sorbitolo, mannitolo, xilitolo ed eritritolo (derivati da monosaccaridi).
– Isomalto, lattitolo e maltitolo (derivati da disaccaridi).
– Idrolizzati di amido idrogenato (derivati da polisaccaridi), ottenuti dall’idrogenazione parziale dell’amido di mais, patate o frumento.

Usi dei Polialcoli

I polialcoli sono impiegati in vari settori:
– Settore alimentare senza zucchero: caramelle, gomme da masticare, gelati, prodotti da forno.
– Igiene orale: dentifrici, collutori, mentine per l’alito.
– Settore medicinale: sciroppi per la tosse, pastiglie.
– Nutrizione sportiva: polveri proteiche, integratori pre-allenamento a basso contenuto di carboidrati.

Mannitolo: proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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13 Agosto 2021

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Il mannitolo è un polialcol noto anche come poliolo o alcol dello zucchero, un composto organico derivante dagli zuccheri in cui ogni carbonio è legato a un gruppo -OH.

Peculiarmente chiamato “zucchero della manna”, il mannitolo si trova nella linfa estratta dalla corteccia di alcune specie di piante del genere Fraxinus. È naturalmente presente in frutta e verdura come anguria, pesche, funghi champignon, cavolfiori, sedano, piselli, zucca e patate dolci.

Il mannitolo ha formula C6H14O6 ed è un isomero del sorbitolo, differenziandosi per l’orientamento del gruppo -OH sul carbonio 2 e per proprietà fisiche come il punto di fusione, gli utilizzi e le fonti naturali.

Proprietà del mannitolo

Il mannitolo è solubile in acqua, scarsamente solubile in etanolo e poco solubile in etere etilico. Si presenta come un solido bianco, cristallino, inodore e dolce al palato, simile al glucosio ma meno dolce del saccarosio. Apporta una sensazione di freschezza in bocca e non contribuisce alla formazione della carie dentale in quanto resistente alla fermentazione batterica.

Mostra polimorfismo e si presenta in forme α, β e δ. È utilizzato nell’alimentazione con la sigla E421.

Il nostro organismo assorbe parte del mannitolo metabolizzandolo come glucosio, mentre il resto subisce fermentazione, potenzialmente causando gonfiore ed effetti lassativi.

Sintesi

Il mannitolo può essere estratto dalla linfa essiccata della manna e da altre fonti naturali mediante etanolo caldo o solventi selettivi. Commercialmente è prodotto dalla riduzione catalitica o elettrolitica di monosaccaridi come il mannosio e il glucosio.

Titolazione dell’acido borico

L’acido borico è un acido debole con un Kₐ di 6.4 × 10⁻¹⁰. Titrando l’acido borico con NaOH, si verifica la reazione:

B(OH)₃ +Il mannitolo, quando reagisce con l’idrossido di sodio (NaOH), forma il metaborato di sodio (NaBO₂) e acqua (H₂O). Successivamente, il metaborato subisce un processo di idrolisi, trasformandosi in acido boroico (B(OH)₃) e ione idrossido (OH⁻), impedendo così il raggiungimento di un punto di fine preciso durante la titolazione.

L’aggiunta di mannitolo come reagente ausiliario consente di formare un complesso con il metaborato, evitandone l’idrolisi e permettendo di effettuare la titolazione senza problemi. Inoltre, la fenolftaleina viene impiegata come indicatore per rilevare il punto finale della titolazione.

Usi del Mannitolo

Il mannitolo è utilizzato come dolcificante ipocalorico in sostituzione dello zucchero in prodotti alimentari come dessert surgelati, gomme da masticare senza zucchero e bevande. Le sue proprietà dolcificanti lo rendono un’opzione popolare per coloro che cercano alternative più leggere allo zucchero.

In campo alimentare, il mannitolo ha anche proprietà anti-agglomeranti grazie alla sua capacità limitata di assorbire acqua. Questa caratteristica lo rende ideale come rivestimento per caramelle dure, frutta secca e gomme da masticare.

Nei settori farmaceutico e cosmetico, il mannitolo viene impiegato come eccipiente e diluente in varie formulazioni. La sua natura versatile lo rende un componente utile in diverse applicazioni.

Infine, il mannitolo, insieme all’acido borico, viene utilizzato nella produzione di condensatori elettrolitici a secco per applicazioni radio e altri settori tecnologici, sfruttando le sue proprietà uniche per scopi specifici.

Sorbitolo: proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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12 Agosto 2021

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Conoscere il Sorbitolo: Origine e Proprietà

Il sorbitolo è un polialcol diffuso in natura, presente in frutta come mele, uva, prugne, pesche e ciliegie. Questo composto organico, derivante dagli zuccheri, è caratterizzato dalla presenza di un gruppo -OH su ogni carbonio della sua struttura molecolare.

Una Dolcezza Speciale

Il sorbitolo presenta una dolcezza superiore del 60% rispetto al saccarosio, ma ciò che lo rende particolarmente interessante è la sua resistenza alla fermentazione acida da parte dei microrganismi presenti nella bocca, contribuendo così a prevenire la formazione di carie dentarie.

Proprietà Fisiche e Isomeria

Il sorbitolo, con formula C6H14O6, è un isomero del mannitolo, differenziandosene per l’orientazione del gruppo -OH presente sul carbonio 2. Questo composto si presenta come una polvere bianca cristallina, chimicamente stabile e poco soggetta all’ossidazione atmosferica.

Solubile e Termicamente Stabile

Il sorbitolo è solubile in acqua, in alcoli come etanolo, metanolo e isopropanolo, oltre che in fenolo, acetone, acido acetico e dimetilformammide. La sua elevata stabilità termica evita reazioni di decomposizione fino a una temperatura di circa 200 °C, rendendolo ideale per l’impiego in numerosi contesti.

Applicazioni e Utilizzi

Grazie alle sue proprietà dolcificanti, il sorbitolo è impiegato come sostituto dello zucchero in prodotti alimentari ipocalorici come dessert surgelati, gomme da masticare senza zucchero e bevande. Trova spazio anche in ambito medico come dolcificante in sciroppi e sospensioni medicinali, nonché come lassativo e diuretico. Nei cosmetici, viene utilizzato per le sue proprietà addensanti e idratanti.

Processo di Sintesi

L’estrazione del sorbitolo dalle fonti naturali non è economicamente vantaggiosa, pertanto viene prodotto per idrogenazione ad alta pressione di D-glucosio o D-fruttosio. Durante questo processo, il gruppo aldeidico presente nei zuccheri viene convertito in un gruppo ossidrile, generando sorbitolo.

Il sorbitolo si conferma quindi un composto versatile con numerose applicazioni, che va oltre il semplice ruolo di dolcificante per spaziare in diversi settori, dalla nutraceutica alla cosmetica.

Isomalto: proprietà, produzione, usi

Fabrice Deseaux

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11 Agosto 2021

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I benefici dell’Isomalto: un dolcificante alternativo

L’isomalto è un polialcol o alcol dello zucchero appartenente alla categoria dei derivati da disaccaridi, con formula chimica C12H24O11. Nel 1957, un team di scienziati dell’azienda tedesca Südzucker AG si interessò per la prima volta a questo composto, che ha un sapore simile al saccarosio ma è meno dolce.

Proprietà dell’Isomalto

L’isomalto è una miscela equimolare di due monosaccaridi, ovvero glucosio e mannitolo o glucosio e sorbitolo. È una sostanza bianca, cristallina, non igroscopica e contiene circa il 5% di acqua di cristallizzazione. La sua solubilità in acqua aumenta con la temperatura e, a 20°C, è di 24 g per 100 g di soluzione. L’isomalto è molto stabile all’idrolisi sia acida che enzimatica.

Produzione dell’Isomalto

L’Isomalto è un derivato dalla barbabietola da zucchero e viene ottenuto in un processo a due stadi: la trasformazione del saccarosio in isomaltulosio, noto anche come platinosio, e l’idrogenazione catalitica dell’isomaltulosio a 1000°C in presenza di nichel Raney come catalizzatore.

Utilizzi dell’Isomalto

L’Isomalto viene impiegato in diversi settori tra cui:

– Dentifrici
– Alimenti ipocalorici e per diabetici
– Preparazioni farmaceutiche come capsule, rivestimenti di compresse e sospensioni
– Gomme da masticare
– Caramelle
– Dolcificanti

Grazie alle sue proprietà, l’isomalto è considerato un dolcificante acariogeno e viene ampiamente utilizzato per la sua stabilità all’idrolisi e il ridotto potere calorico fisiologico rispetto al saccarosio. Questo lo rende una scelta popolare per coloro che cercano alternative dolci ma salutari.

Xilulosio: enantiomeri, funzioni

Fabrice Deseaux

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10 Agosto 2021

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Il xilulosio è un monosaccaride a cinque atomi di carbonio che contiene il gruppo funzionale chetonico, con formula C5H10O5, ed è chiamato chetopentoso. Questo zucchero può presentarsi nelle forme D e L, contenendo un carbonio chirale.

Nella forma L, il xilulosio si accumula nelle urine dei pazienti affetti da pentosuria a causa di una carenza dell’enzima L-xilulosio reduttasi. Questo zucchero è presente in natura ed è anche un zucchero riducente, capace di ridurre la soluzione di Fehling.

Proprietà e Utilizzi del Xilulosio

Il xilulosio è stabile sotto riscaldamento e a valori acidi di pH, evitando reazioni di imbrunimento con gli amminoacidi. È presente sia in forma aperta che ciclica ed è contenuto nella Daphnia pulex.

D-xilulosio

Il D-xilulosio si trova in diversi alimenti come cipolle, mirtillo rosso, prugne gialle, cetrioli e ravanelli. Inoltre, il D-xilulosio 5-fosfato è un importante intermedio nella via dei pentoso fosfati, con possibili ruoli nell’espressione genica.

L-xilulosio

Nella forma L, il xilulosio si ritrova in elevate concentrazioni nelle urine dei pazienti con pentosuria. Questa condizione è causata dalla carenza dell’enzima L-xilulosio reduttasi, appartenente alla classe delle ossidoreduttasi. Il L-xilulosio agisce come zucchero riducente e può abbassare la glicemia, trovando applicazioni nella produzione di zuccheri rari come L-ribosio e L-xilosio utilizzati per farmaci antivirali.

Inoltre, è stato brevettato un processo farmaceutico che utilizza L-xilulosio per ridurre i livelli di zucchero nel sangue in esseri umani e animali, dimostrando ulteriori potenzialità terapeutiche.

Xilosio: proprietà, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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9 Agosto 2021

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Xilosio: struttura, proprietà e reazioni

Il xilosio è un monosaccaride aldopentoso conosciuto come “zucchero del legno”, il cui nome deriva dalla parola greca per legno, ξύλον. Con formula C5H10O5 e un carbonio chirale, il xilosio si trova principalmente in forma enantiomerica d in natura, mentre la forma l può essere ottenuta sinteticamente. È presente nelle emicellulose del legno duro, nelle piante perenni come graminacee, cereali, erbe aromatiche, bacche, spinaci, broccoli e pere.

Proprietà del xilosio:
Si presenta sotto forma di aghi o prismi monoclini ed è altamente solubile in acqua, piridina ed etanolo caldo. Quando riscaldato, emette fumo acre e vapori irritanti, mostrando anche mutarotazione e capacità di ridurre la soluzione di Fehling. Il xilosio è un zucchero riducente che può subire la reazione di imbrunimento di Maillard in presenza di amminoacidi. Risulta essere dolce (più del 40% rispetto al saccarosio) ma con meno calorie, oltre ad avere proprietà antibatteriche e antimicotiche e non causare carie come il saccarosio.

Reazioni del xilosio:
Il xilosio può partecipare a diverse reazioni, tra cui l’idrogenazione catalitica in presenza di cobalto come catalizzatore, che porta alla formazione di xilitolo, un polialcolico utilizzato principalmente come dolcificante. Il xilosio può anche subire isomerizzazione per dar luogo al xilulosio, un altro monosaccaride.

Il xilosio è dunque un componente versatile che trova applicazioni in diversi campi, dalla chimica alla nutrizione. La sua struttura, proprietà e reazioni offrono spunti interessanti per ulteriori studi e applicazioni pratiche.

Xilosio: Struttura, Produzione e Utilizzi Principali

Il xilosio è un monosaccaride chetonico estratto dalla cellulosa e utilizzato in diversi settori grazie alle sue proprietà e alle reazioni chimiche di cui è protagonista.

Produzione e Reazioni

Una delle reazioni principali che coinvolge il xilosio è la disidratazione, che avviene in ambiente acido e porta alla formazione del furfurale, dopo la perdita di tre molecole di acqua. Questo processo è di fondamentale importanza in chimica organica per la sintesi di nuovi composti.

Un’altra reazione rilevante è la conversione del xilosio in etanolo tramite il lievito Pachysolen tannophilus, che, mediante fermentazione, permette la produzione di etanolo da biomasse vegetali, senza l’uso di enzimi.

Usi del Xilosio

Il xilosio trova diverse applicazioni nel settore industriale e alimentare, per esempio:

– Come dolcificante per diabetici in alimenti, bevande e integratori alimentari.
– Come agente per diagnosticare il malassorbimento.
– Come aromatizzante per alimenti.
– Come intermedio per la produzione di prodotti farmaceutici.
– Come umettante e aromatizzante nei cosmetici.

In conclusione, il xilosio rappresenta un ingrediente versatile e utile in svariate industrie grazie alle sue caratteristiche distintive e alle sue reazioni chimiche peculiari.

Talco: proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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8 Agosto 2021

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Il talco: caratteristiche e proprietà sorprendenti

Il talco, un silicato di magnesio idrato con la formula 3 MgO ·4 SiO2 ·3 H2O, rappresenta uno dei minerali più morbidi esistenti, con una durezza di 1 sulla scala di Mohs. Il nome “talco” potrebbe derivare dall’arabo “talq”, che significa puro, forse per il colore della sua polvere.

Le caratteristiche chimiche e la struttura del talco

Il talco è poco solubile in acqua, acidi deboli e basi, tuttavia, mostra una notevole affinità per alcune sostanze chimiche organiche. Perdere progressivamente i gruppi ossidrilici sopra i 900°C, al di sopra dei 1050°C si ricristallizza in diverse forme di enstatite Mg2Si2O6. Presenta una struttura a sandwich, con uno strato di ossido di magnesio intrappolato tra due strati di biossido di silicio, tenuti insieme da deboli legami di van der Waals.

I molteplici utilizzi del talco

Il talco trova impiego in diversi settori, tra cui:
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Ceramica

: utilizzato come fondente per abbassare le temperature di cottura.
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Carta

: riduce l’attrito superficiale e i segni di inchiostro nella carta da rotocalco.
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Cura della persona

: presente in numerosi prodotti cosmetici per conferire setosità e lucentezza.
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Polimeri

: utilizzato come riempitivo, in particolare nel PVC, migliorandone diverse caratteristiche.
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Gomma

: riduce la viscosità delle mescole, agevolando la lavorazione.
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Pitture e vernici

: migliora il potere coprente del biossido di titanio e ne facilita l’applicazione.
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Agricoltura

: agisce come antiagglomerante e disperdente, facilitando l’assorbimento di fertilizzanti.

Il talco si impone come un minerale versatile e prezioso, grazie alle sue proprietà uniche e alla sua vasta gamma di applicazioni in svariati campi.

Formilazione: reazioni

Fabrice Deseaux

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7 Agosto 2021

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La Formilazione: Reazioni e Applicazioni in Chimica Organica

La reazione di formilazione è un processo di addizione in cui si aggiunge un gruppo formile -CH=O a un composto organico. Questo tipo di reazione porta alla formazione di aldeidi, formammidi o esteri dell’acido formico, che sono precursori di vari prodotti utili in diversi settori.

Utilizzo delle Aldeidi in Chimica Organica

Le aldeidi ottenute dalla formilazione sono ampiamente impiegate come substrati per reazioni che coinvolgono la formazione di legami carbonio-carbonio, come la reazione aldolica e la reazione di Wittig. Inoltre, le aldeidi possono essere ossidate ad acidi carbossilici o ridotte ad alcoli. Attraverso processi come l’amminazione riduttiva, le aldeidi possono essere convertite in ammine, ampliando ulteriormente le possibilità di sintesi organica.

Formilazione Aromatica

La formilazione può avvenire anche su composti aromatici contenenti gruppi attivanti. Mentre il benzene reagisce in condizioni specifiche, anelli aromatici fusi come il pirrolo o l’1,3,5-trimetilbenzene sono più reattivi alla formilazione. Anche il fenolo e i suoi derivati possono subire la formilazione, con una selettività che porta principalmente a prodotti di tipo orto.

Reazioni di Formilazione di Interesse

Due reazioni di formilazione notevoli sono la Reimer-Tiemann, che converte il fenolo in 2-idrossibenzoaldeide, e la reazione di Rieche, che porta alla formilazione dell’1,3,5-trimetilbenzene. Quest’ultima reazione avviene in presenza di un catalizzatore a base di titanio.

Idroformilazione in Chimica Industriale

L’idroformilazione è un processo industriale noto come processo oxo, che converte alcheni in aldeidi utilizzando monossido di carbonio e idrogeno. Catalizzatori come il cobalto o il rodio influenzano la resa e i prodotti di reazione. L’idroformilazione di un alchene asimmetrico può produrre due aldeidi differenti come il butanale e il 2-metilpropanale.

La formilazione è una reazione versatile che trova applicazioni importanti nella sintesi di composti organici utili in diversi contesti, dalla chimica farmaceutica alla produzione di materiali.

Acetil-coenzima A: struttura

Fabrice Deseaux

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6 Agosto 2021

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Acetil-Coenzima A: il metabolita chiave nel catabolismo dei nutrienti e negli enzimi

L’acetil-coenzima A è un metabolita fondamentale che deriva dal catabolismo di nutrienti cruciali come il glucosio, gli acidi grassi e gli amminoacidi, sintetizzato all’interno dei mitocondri.

La sintesi dell’Acetil-Coenzima A

L’acetil-coenzima A deriva da diverse reazioni metaboliche, tra cui la decarbossilazione ossidativa del piruvato, la degradazione ossidativa di amminoacidi come fenilalanina, tirosina, leucina, lisina e triptofano, e l’ossidazione degli acidi grassi a catena lunga.

Il Ruolo Chiave nel Metabolismo

Konrad Bloch e Feodor Lynen ricevettero il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1964 per le loro ricerche che collegavano l’acetil-CoA e il metabolismo degli acidi grassi, evidenziando l’importanza cruciale di questo metabolita.

Struttura dell’Acetil-Coenzima A

L’acetil-coenzima A ha una struttura complessa con la formula C23H38N7O17P3S ed è un tioestere ottenuto dalla condensazione tra un acido carbossilico e un tiolo, in questo caso il coenzima A e l’acido acetico, rispettivamente.

Utilizzo come Intermedio Energetico

Il legame tioestere presente nell’acetil-coenzima A è instabile e ad alta energia, permettendo al gruppo acetile di essere trasferito facilmente ad altre molecole. Questo lo rende un intermedio energetico fondamentale per numerose sintesi biochimiche.

Il Contributo dei Biochimici

Durante gli anni ’30 e ’40 del secolo scorso, quattro biochimici tedeschi si dedicarono allo studio del metabolismo del glucosio. Tra di loro, Hans Adolf Krebs e Fritz Albert Lipmann, rispettivamente naturalizzati britannico e statunitense, contribuirono in modo significativo alla comprensione del ruolo del coenzima A e ricevettero il Premio Nobel per la Medicina nel 1953.

Konrad Emil Bloch e Feodor Lynen, vedendo l’acetil-coenzima A come parte fondamentale del metabolismo degli acidi grassi, furono insigniti del Premio Nobel per la Medicina nel 1964 per le loro ricerche sulla regolazione del colesterolo e degli acidi grassi nel corpo umano.

In conclusione, l’acetil-coenzima A rappresenta un nodo cruciale nel metabolismo dei nutrienti, svolgendo un ruolo fondamentale nel trasferimento di gruppi acetile e nell’apporto di energia per le reazioni biochimiche.

Borati: comportamento in acqua, usi

Fabrice Deseaux

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5 Agosto 2021

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Ruolo e importanza dei borati nella chimica

I borati sono anioni poliatomici contenenti ossigeno e boro, che rappresentano la forma più comune di boro in natura nei borati e nei borosilicati. I borati più semplici hanno formula BO3^3- e geometria planare trigonale, simile ai carbonati, con i quali condividono l’isoelettronica.

Tipologie di borati

Oltre alla struttura BO3, i borati possono essere costituiti anche da unità BO4, con geometria tetraedrica, che possono formare strutture cicliche o lineari. Alcuni esempi di ioni borati polimerici sono i diborati (B2O5^4-), i triborati (B3O7^5-), i tetraborati (B4O9^6-) e i metaborati costituiti da strutture lineari di (BO2^-)_n.

Comportamento dei borati in soluzione acquosa

In soluzione acquosa, i borati esistono in diverse forme. In condizioni acide o neutre, l’acido borico (H3BO3 o B(OH)3) è la forma predominante. L’acido borico agisce da acido di Lewis accettando ioni OH- generati dall’autoionizzazione dell’acqua, formando tetraidrossiborato.

Usi e applicazioni dei borati

I borati trovano applicazioni in diversi settori industriali:

– Sbiancanti utilizzati nei detersivi per bucato e prodotti per la pulizia.
– Vetrificanti che migliorano la resistenza al calore e agli agenti chimici del vetro.
– Disperdenti per controllare la viscosità di vernici, adesivi e cosmetici.
– Agenti ritardanti la fiamma nei polimeri quando combinati con lo zinco.
– Inibitori della corrosione, formando una pellicola protettiva sul ferro.
– Nell’inibizione di processi metabolici per il controllo di insetti, batteri e funghi, presenti in materiali come legno e cosmetici.

Conclusioni

I borati svolgono un ruolo essenziale in diversi campi grazie alle loro proprietà chimiche e fisiche peculiari, offrendo una vasta gamma di applicazioni che spaziano dai detersivi ai materiali da costruzione, confermando la loro importanza nella chimica e nell’industria.