Acetylsalicylate (5054-56-8) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Acetylsalicylate
Die deprotonierte (anionische) Form der Acetylsalicylsäure, häufig als Salicylatbenzoat verwendet, geläufig in Formulierungsstudien, Salzchemie sowie analytischen Arbeitsabläufen in der pharmazeutischen F&E und Prozessentwicklung.
| CAS-Nummer | 5054-56-8 |
| Familie | Salicylate / Carboxylatanionen |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Übliche Qualitäten | EP |
Acetylsalicylate ist ein organisches Anion, das durch Deprotonierung der Carboxylgruppe der Acetylsalicylsäure (Aspirin) entsteht; es gehört zur Strukturklasse der Salicylat-/Benzoatanionen und ist formal ein 2-Acetoxybenzoat-Ion. Strukturell handelt es sich um ein monoanionisches aromatisches Carboxylat mit einer ortho-acetylierten phenolischen Esterfunktion (Acetoxy-Substituent). Die elektronische Struktur ist durch Delokalisierung der negativen Ladung über die Carboxylatgruppe und Konjugation mit dem aromatischen Ring gekennzeichnet, während der acetylierte phenolische Sauerstoff in einer Esterbindung gebunden ist, die weniger nukleophil und weniger basisch ist als ein freies Phenol.
Dieses Ion zeigt polare, mäßig lipophile Eigenschaften: Die Carboxylatgruppe verleiht Wasserlöslichkeit und die Fähigkeit zu ionischen Wechselwirkungen, während die aromatischen und Acetyl-Gruppen zur mäßigen Verteilung in unpolare Phasen beitragen. Die Chemie der funktionellen Gruppen wird hauptsächlich durch das Carboxylat-/Säure-Gleichgewicht (Säure-Base-Verhalten) und die Esterhydrolyse der Acetylgruppe unter stark sauren oder basischen wässrigen Bedingungen bestimmt. Als korrespondierende Base einer weit verbreiteten pharmazeutischen Substanz (Acetylsalicylsäure) ist Acetylsalicylat von Interesse in der Formulierungschemie, beim Salz-/Polymorph-Verhalten, in analytischen Methoden sowie als reaktives Zwischenprodukt in wässrigen und biologischen Medien.
Übliche kommerzielle Qualitäten für diesen Stoff umfassen: EP.
Molekulare Parameter
Molekulargewicht und Formel
- Molekulare Formel: C9H7O4-
- Molekulargewicht (berechnet): \(179.15\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Exakte Masse (monoisotopisch): \(179.03443370\,\mathrm{Da}\)
Qualitativ bedeutet das niedrige Molekulargewicht zusammen mit polaren Funktionalitäten (Carboxylat- und Ester-Sauerstoffe), dass das Ion klein genug für eine einfache wässrige Mobilität und Membranpermeation ist, wenn es mit Gegenionen assoziiert oder in lipophilen Formulierungen vorliegt.
Ladungszustand und Ionentyp
- Formale Ladung: \(-1\)
Acetylsalicylat ist ein organisches Monoanion (Carboxylat). In wässriger Lösung liegt es als deprotonierte Form der Acetylsalicylsäure bei pH-Werten oberhalb des Carboxyl-pKₐ vor; es bildet Ionenpaare und Salze mit Gegenionen (z. B. Na+, K+) und kann Wasserstoffbrückenbindungen sowie ionische Wechselwirkungen mit Proteinen und Hilfsstoffen eingehen.
LogP und Polarität
- XLogP3: 1.8
- Topologische polare Oberfläche (TPSA): \(66.4\,\text{Å}^2\)
- Wasserstoffbrückendonoren: 0
- Wasserstoffbrückenakzeptoren: 4
- Zahl der rotierbaren Bindungen: 2
Der moderate XLogP-Wert (1,8) weist auf eine ausgewogene Lipophilie für ein aromatisches Carboxylat-Ion hin; die TPSA und die Anzahl der Akzeptorstellen spiegeln ein Molekül wider, das für polare Wechselwirkungen geeignet ist und in der anionischen Form eine begrenzte passive Membranpermeabilität besitzt. Das Fehlen von Wasserstoffbrückendonoren und die geringe Zahl rotierbarer Bindungen stehen im Einklang mit einer relativ starren aromatischen Ester-Carboxylat-Geometrie.
Strukturelle Identifikatoren (SMILES, InChI)
- SMILES: CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(=O)[O-]
- InChI: InChI=1S/C9H8O4/c1-6(10)13-8-5-3-2-4-7(8)9(11)12/h2-5H,1H3,(H,11,12)/p-1
- InChIKey: BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-M
Diese kanonischen Struktur-IDs entsprechen der 2-Acetoxybenzoat-Konnektivität und ermöglichen eine eindeutige Repräsentation in Cheminformatik-Workflows.
Säure-Base-Verhalten
Korrespondierende Säure und Spezies
Die korrespondierende Säure des Acetylsalicylats ist Acetylsalicylsäure (Aspirin), die durch Protonierung des Carboxylates gebildet wird. Die Speziierung in wässrigen Medien wird durch das Gleichgewicht zwischen Carbonsäure und Carboxylat bestimmt: Bei niedrigem pH dominiert die protonierte, neutrale Acetylsalicylsäure; bei höherem pH wird das Acetylsalicylat-Anion bevorzugt. In biologischen Flüssigkeiten und typischen Umweltwässern hängt die Verteilung zwischen diesen Formen von pH-Wert, ionischer Stärke und Gegenion-Identität ab.
Säure-Base-Gleichgewichte und qualitative pKₐ-Diskussion
Das Deprotonierungs-/Protonierungsverhalten wird von der Carboxylgruppe dominiert; der ortho-Acetoxy-Substituent übt einen elektronenziehenden Resonanz-/induktiven Effekt aus, der das Carboxylatanion relativ zu unsubstituierten Benzoaten stabilisiert und somit die Säurestärke beeinflusst. Intramolekulare Wasserstoffbrücken, die in Salicylaten vorhanden sein können, sind in der deprotonierten Form weniger zugänglich. Ein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft liegt im derzeitigen Datenkontext nicht vor.
Chemische Reaktivität
Chemische Stabilität
Acetylsalicylat ist chemisch stabil als Salz oder freies Ion unter neutralen, trockenen Bedingungen, aber seine Stabilität in wässrigen Medien ist durch Hydrolyse des Acetylesters begrenzt. Das aromatische Carboxylat ist relativ resistent gegenüber oxidativem Abbau unter milden Bedingungen, allerdings kann längere Exposition gegenüber starken Oxidationsmitteln den aromatischen Ring verändern. Die thermische Stabilität ist ausreichend für übliche Handhabungs- und Formulierungsschritte bei kontrollierter Feuchtigkeit; längeres Erhitzen in wässriger Lösung beschleunigt die Hydrolyse.
Bildungs- und Hydrolysewege
Bildung: Acetylsalicylat entsteht durch Deprotonierung der Acetylsalicylsäure (z. B. durch Basen oder durch Bildung eines Metallsalzes). Hydrolyse: Der Acetoxy-Ester kann durch nucleophile acylsubstitution (Esterhydrolyse) zu Salicylat (dem entsprechenden deacetylierten Salicylatanion) und Acetat unter sauren oder basischen Bedingungen gespalten werden; die Hydrolyse ist überwiegend basenkatalysiert und kann unter physiologischen oder stark basischen wässrigen Bedingungen ablaufen. In biologischen Systemen wandeln Esterasen Acetylsalicylsäure rasch enzymatisch in Salicylat um; die chemische Hydrolyse in nicht-enzymatischen Systemen folgt etablierten Mechanismen der Esterhydrolyse.
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS-Nummer: 5054-56-8
- ChEBI: CHEBI:13719
- DSSTox Substance ID: DTXSID801287465
- Nikkaji-Nummer: J730.352A
- Wikidata: Q27108970
- InChIKey: BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-M
Diese Registrierungscodes dienen der eindeutigen Katalogisierung und Querverknüpfung der Substanz in regulatorischen und Inventarsystemen.
Synonyme und Strukturbezeichnungen
Berichtete Namen und Synonyme umfassen: - Acetylsalicylate - 2-Acetoxybenzoat - o-Acetoxybenzoat - Benzoesäure, 2-(acetyloxy)-, Ion(1-) - A828297
Zusätzliche historische oder verwandte Namen, die mit der Struktur in Verbindung gebracht werden: - 2-(acetyloxy)benzoat - ACETYLSALICYLIC ACID - 2-Acetoxybenzenecarbonsäure
Hinweis: Einige Synonyme beziehen sich auf das neutrale Ausgangsmolekül (Acetylsalicylsäure, Aspirin) oder alternative Nomenklaturen; das hier dargestellte Ion entspricht spezifisch der deprotonierten Carboxylatform.
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Rolle als Wirkstoff oder Zwischenprodukt
Als konjugierte Base der Acetylsalicylsäure steht Acetylsalicylat in direktem Zusammenhang mit dem pharmazeutischen Wirkstoff Aspirin. Praktisch ist die anionische Form relevant für die Salzbildung, Modulation der Löslichkeit, Kristallisations- und Polymorphiestudien, analytische Standards sowie die Formulierungswissenschaft (z. B. in gepufferten oder basischen Formulierungen, in denen das Carboxylat überwiegt). Es kann auch vorübergehend in biologischen Matrizes nach Absorption und Ionisierung der Ausgangssäure auftreten.
Typische Anwendungsbereiche
Repräsentative Anwendungsbereiche, in denen Acetylsalicylat-Chemie von Bedeutung ist, umfassen: - Pharmazeutische Formulierung und Qualitätskontrolle von Aspirin-haltigen Produkten (Löslichkeit, Stabilität, Salz-/Hilfsstoff-Interaktionen). - Analytische Chemie und Entwicklung von Testmethoden als anionische Spezies in chromatographischen und spektrometrischen Verfahren. - Präformulations- und Kristallographiestudien mit Fokus auf Salzformen, Gegenionen und Festkörperverhalten. - Forschung zu Hydrolyse- und Stoffwechselwegen (Bezug zu Salicylat-Metaboliten).
Eine prägnante Anwendungsszusammenfassung liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor; in der Praxis wird dieser Stoff basierend auf seinen oben beschriebenen generellen Eigenschaften ausgewählt.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Toxizität und biologische Wirkungen
Pharmakologisch ist Acetylsalicylat die deprotonierte Form einer Verbindung, die Cyclooxygenase-Enzyme irreversibel acetylisiert und dadurch analgetische, antipyretische sowie antithrombozytäre Effekte hervorruft; die Thrombozytenhemmung bleibt für die Lebensdauer der betroffenen Thrombozyten bestehen. Zu den mit dem Muttermolekül oder seinem Salicylat-Metaboliten verbundenen Nebenwirkungen zählen das Risiko gastrointestinaler Blutungen, Tinnitus bei hohen Expositionen sowie die Möglichkeit des Reye-Syndroms im Kontext pädiatrischer Virusinfektionen.
Akute Toxizitätsdaten für verwandte Salicylate sind: - LD50: \(250\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) (oral, Maus) - LD50: \(1010\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) (oral, Kaninchen) - LD50: \(200\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) (oral, Ratte)
Expositionswege sind vor allem oral und dermal im industriellen Umfeld; systemische Effekte folgen der Absorption und bei dem Ausgangsester einer schnellen Hydrolyse zum Salicylat.
Lagerung und Handhabung
Acetylsalicylat ist unter Einhaltung der üblichen Laborschutzausrüstung (Handschuhe, Augenschutz, Schutzkleidung) und technischen Maßnahmen zur Minimierung von Staub- und Aerosolbildung zu handhaben. Die Lagerung erfolgt kühl und trocken in dicht verschlossenen Behältern, um Feuchtigkeitsaufnahme und Hydrolyse der Acetylgruppe zu verhindern. Kontakt mit starken Säuren oder Basen sowie Oxidationsmitteln, die den aromatischen Ring oder die Esterfunktion zersetzen können, ist zu vermeiden. Für Arbeitsplatzgrenzwerte, Transportklassifikation und detaillierte Gefahrenkontrollmaßnahmen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie geltende lokale Vorschriften konsultieren.
