Anhidrido propiónico (123-62-6) Propiedades físicas y químicas
Anhidrido propiónico
Un anhídrido ácido de calidad reactivo utilizado como agente acilante en síntesis química y fabricación de intermediarios para operaciones industriales y de laboratorio.
| Número CAS | 123-62-6 |
| Familia | Anhídridos ácidos |
| Forma típica | Líquido incoloro |
| Grados comerciales habituales | BP, EP, JP |
El anhidrido propiónico es un pequeño anhídrido ácido alifático simétrico (el anhídrido del ácido propiónico/propanoico) compuesto por dos unidades propionilo unidas mediante un puente de oxígeno. La molécula contiene dos centros carbonilo electrofílicos separados por un oxígeno puente de tipo éter; ambos carbonos carbonilo son susceptibles a sustitución nucleofílica acilante. Estructuralmente se representa por la fórmula C6H10O3 y SMILES CCC(=O)OC(=O)CC, carece de donadores de hidrógeno próticos y presenta múltiples átomos de oxígeno carbonilo que contribuyen a su basicidad de Lewis y área de superficie polar.
Electrónicamente, el par de funciones carbonilo confiere un carácter acilante pronunciado y hace que el compuesto sea reactivo frente a nucleófilos (agua, alcoholes, aminas), conduciendo a una rápida hidrólisis a ácido propiónico en condiciones acuosas o húmedas; la hidrólisis es exotérmica y puede acelerarse con ácidos o bases. La molécula es moderadamente polar para un disolvente orgánico de peso molecular bajo (área de superficie polar topológica \(\,43.4\)), con capacidad limitada para aceptar enlaces de hidrógeno concentrada en los oxígenos carbonilo y el oxígeno puente, y un coeficiente de partición estimado (XLogP) de \(0.8\), lo que indica lipofilia modesta y solubilidad razonable en muchos disolventes orgánicos.
En comportamiento, el anhidrido propiónico es un líquido combustible, sensible al agua: reacciona con agua para producir ácido propiónico y calor, libera vapores ácidos y es corrosivo para tejidos y algunos metales. Los vapores son más densos que el aire y pueden acumularse en zonas bajas. Industrialmente se utiliza ampliamente como reactivo acilante/esterificante e intermedio para la fabricación de ésteres, resinas, colorantes, intermediarios farmacéuticos y derivados de celulosa; su inclusión en listados regulatorios lo identifica también como precursor de sustancias controladas en algunas jurisdicciones. Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: BP, EP, JP.
Propiedades físicas básicas
Densidad
Las densidades reportadas incluyen \(1.011\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\) a \(20\,^\circ\mathrm{C}\) y una densidad relativa equivalente (agua = 1) de 1.01. Un valor alternativo práctico es \(8.4\,\mathrm{lb}\,\mathrm{gal}^{-1}\) (a \(20\,^\circ\mathrm{C}\)). Por lo tanto, el material es ligeramente más denso que el agua y tenderá a hundirse en masas acuosas si se libera el líquido a granel.
Punto de fusión
Valores experimentales reportados: \(-45\,^\circ\mathrm{C}\) (también listado como \(-45\,^\circ\mathrm{F}\) en algunos resúmenes históricos). No se disponen de datos adicionales corroborativos del punto de fusión en el contexto actual.
Punto de ebullición
Se reportan múltiples puntos de ebullición experimentales: \(170\,^\circ\mathrm{C}\) (también dado como \(167\,^\circ\mathrm{C}\)) y \(336\,^\circ\mathrm{F}\) a \(760\,\mathrm{mmHg}\). Estos valores indican un punto de ebullición normal relativamente alto para un anhídrido de bajo peso molecular, consistente con la capacidad de la molécula para interacciones dipolares intermoleculares.
Presión de vapor
Presiones de vapor medidas incluyen \(1.36\,\mathrm{mmHg}\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}\), \(1.0\,\mathrm{mmHg}\) a \(20.6\,^\circ\mathrm{C}\), y el equivalente de \(0.1\,\mathrm{kPa}\) a \(20\,^\circ\mathrm{C}\). La presión de vapor es suficiente para generar concentraciones apreciables de vapor a temperaturas ambiente; los vapores son más pesados que el aire y pueden acumularse en espacios bajos.
Punto de inflamación
Se registran puntos de inflamación de \(63\,^\circ\mathrm{C}\) en vaso cerrado (equivalente a \(145\,^\circ\mathrm{F}\)) y \(74\,^\circ\mathrm{C}\) en vaso abierto (equivalente a \(165\,^\circ\mathrm{F}\)). Estos valores clasifican el líquido como combustible; por encima de aproximadamente \(63\,^\circ\mathrm{C}\) las mezclas vapor/aire pueden volverse explosivas.
Propiedades químicas
Solubilidad y comportamiento de fases
El anhidrido propiónico se hidroliza en contacto con agua (solubilidad en agua: reacción), produciendo ácido propiónico y calor; por lo tanto, la exposición acuosa resulta en conversión al ácido correspondiente más que en disolución simple. Se reporta soluble o miscible en muchos disolventes orgánicos incluyendo metanol, etanol, dietil éter y cloroformo, y es ligeramente soluble en tetracloruro de carbono. También se informa que es soluble en álcalis (formación de carboxilatos). El comportamiento de fases en sistemas de disolventes mixtos está dominado por su reactividad frente a nucleófilos más que por una partición clásica.
Reactividad y estabilidad
El compuesto es un anhídrido ácido reactivo: sufre sustitución nucleofílica acilante con agua, alcoholes y aminas para dar ácido propiónico, ésteres o amidas, respectivamente. La hidrólisis es exotérmica y puede ser rápida en condiciones básicas; las semividas estimadas de hidrólisis en medio acuoso son del orden de minutos (ver datos sobre destino ambiental), con velocidades más altas a pH elevado. Es incompatible con agentes oxidantes fuertes, bases fuertes, ácidos (que pueden catalizar hidrólisis y descomposición), y con metales reactivos (posible evolución de hidrógeno). Al calentarse hasta descomposición emite humos acre e irritantes y productos de combustión como monóxido y dióxido de carbono.
Datos termodinámicos
Entalpías estándar y capacidad calorífica
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual.
Parámetros moleculares
Peso molecular y fórmula
Fórmula molecular: C6H10O3.
Peso molecular: 130.14 (reportado).
LogP y polaridad
XLogP estimado (XLogP3-AA): \(0.8\). Área de superficie polar topológica (TPSA): \(43.4\) Å^2 (reportada como 43.4). La molécula no tiene donadores de enlaces de hidrógeno y posee tres aceptadores de enlaces de hidrógeno (oxígenos carbonilo y oxígeno puente), consistente con polaridad moderada y estabilidad acuosa limitada.
Características estructurales
Nombre IUPAC (descriptor calculado): propanoato de propanoilo.
SMILES: CCC(=O)OC(=O)CC
InChI: InChI=1S/C6H10O3/c1-3-5(7)9-6(8)4-2/h3-4H2,1-2H3
InChIKey: WYVAMUWZEOHJOQ-UHFFFAOYSA-N
Estructuralmente la molécula es un anhídrido alifático simétrico con dos moieties equivalentes de propionilo. Los sitios reactivos clave son los dos carbonos carbonilo (centros electrofílicos) y el oxígeno puente que estabiliza el enlace anhídrido; la ausencia de donadores próticos reduce las interacciones directas de donación de enlaces de hidrógeno, pero los oxígenos carbonilo pueden actuar como aceptadores y sitios de coordinación para iones metálicos.
Identificadores y sinónimos
Números de registro y códigos
Número CAS: 123-62-6.
Número Comunidad Europea (EC): 204-638-2.
Número ONU (transporte): 2496.
UNII: E3A2VV18E6.
Código DEA (sustancia listada): 8328.
ID ChEMBL: CHEMBL3186472.
ID DSSTox: DTXSID1027007.
Sinónimos y Nombres Estructurales
Los sinónimos reportados incluyen: anhídrido propiónico; anhídrido propanoico; propanoato de propanoyl; anhídrido de ácido propiónico; óxido de propionilo; anhídrido metilacético; (EtCO)2O; ácido propanoico, 1,1'-anhídrido; y varias anotaciones de proveedor/calidad (p. ej., “Propionic anhydride, 97%”, “Propionic anhydride, >=99%”).
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Usos Representativos y Sectores Industriales
El anhídrido propiónico se utiliza industrialmente como agente acilante y esterificante. Los sectores de aplicación representativos incluyen la fabricación de productos químicos orgánicos, sabores y fragancias (producción de ésteres para aceites de perfume), fabricación de resinas y alquídicas (ésteres de celulosa y resinas alquídicas), intermediarios para colorantes y pigmentos, y síntesis de intermediarios farmacéuticos (pasos de propionilación). Se produce a escala industrial y aparece en inventarios para operaciones de procesamiento químico orgánico de gran volumen.
Rol en la Síntesis o Formulaciones
Funcionalmente, el anhídrido propiónico se aplica para introducir grupos propionilo (propionilación) sobre alcoholes, fenoles, aminas y otros nucleófilos para formar ésteres y amidas. Se utiliza como agente esterificante para grasas, aceites y celulosa, y como medio deshidratante o acilante en ciertos procesos de nitración/sulfonación y condensación. En la práctica, su uso requiere exclusión de humedad y control cuidadoso de las tasas de adición y temperaturas para manejar la hidrólisis exotérmica y evitar reacciones secundarias no deseadas.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Toxicidad Aguda y Ocupacional
El anhídrido propiónico es corrosivo y un irritante potente para la piel, ojos y tracto respiratorio. Las clasificaciones de riesgo disponibles incluyen quemaduras severas en la piel y daños oculares (GHS H314/H318), con etiquetado de líquido combustible en algunas jurisdicciones (p. ej., H227). La inhalación puede producir tos, irritación de garganta y dificultad para respirar; el edema pulmonar puede presentarse de forma retrasada tras la exposición. Los valores reportados de toxicidad aguda incluyen LD50 (rata, oral) \(2360\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) y LD50 (conejo, piel) \(10{,}000\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\). La gestión de la exposición debe asumir comportamiento corrosivo y agudamente peligroso; los vapores son más pesados que el aire y pueden acumularse en áreas confinadas o bajas.
Medidas de primeros auxilios: retirar la ropa contaminada, enjuagar la piel o los ojos con abundante agua durante períodos prolongados, trasladar a la persona afectada a aire fresco y buscar atención médica inmediata. No inducir el vómito tras la ingestión; no intentar neutralizar en piel u ojos debido a que la neutralización es exotérmica.
Consideraciones de Almacenamiento y Manipulación
Almacenar el anhídrido propiónico en un área seca, fresca y bien ventilada, alejada de humedad, oxidantes fuertes, bases fuertes, aminas y alimentos. La práctica recomendada es mantener el material en su envase original bien cerrado, segregado de materiales incompatibles y con ventilación en niveles bajos para eliminar vapores densos. Utilizar sistemas de transferencia cerrados e inertización cuando sea posible; evitar fuentes de ignición y acumulación estática—conectar a tierra y equiparar eléctricamente los equipos durante las transferencias.
El equipo de protección personal debe incluir gafas de seguridad químicas o pantalla facial, guantes resistentes a productos químicos, ropa protectora y, donde sea posible la inhalación, protección respiratoria adecuada (p. ej., cartucho para vapores orgánicos o suministro de aire según evaluación de exposición). Los equipos de emergencia deben usar aparatos de respiración autónomos a presión positiva (SCBA) y conjuntos completos de protección química para derrames o incendios.
Derrames y lucha contra incendios: eliminar las fuentes de ignición; para derrames pequeños cubrir con absorbentes secos (arena, tierra) y recoger con herramientas anti-chispa en recipientes adecuados para su eliminación. No usar agua directamente sobre anhídrido derramado a granel debido a hidrólisis; se puede usar pulverización de agua para controlar vapores pero el escurrimiento puede volverse corrosivo. Para incendios utilizar pulverización de agua, espuma resistente al alcohol, productos químicos secos o dióxido de carbono; evitar dirigir chorros de agua fuertes a los recipientes.
Para información detallada sobre riesgos, transporte y normativas, los usuarios deben consultar la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
