Anidrido propiônico (123-62-6) Propriedades Físicas e Químicas
Anidrido propiônico
Anidrido ácido de qualidade reagente usado como agente acilante em síntese química e fabricação de intermediários para operações industriais e laboratoriais.
| Número CAS | 123-62-6 |
| Família | Anidridos ácidos |
| Forma Típica | Líquido incolor |
| Graus Comerciais Comuns | BP, EP, JP |
O anidrido propiônico é um anidrido ácido alifático pequeno e simétrico (anidrido do ácido propiônico/propanoico) composto por duas unidades propionila ligadas por uma ponte de oxigênio. A molécula contém dois centros carbonila eletrofílicos separados por um oxigênio tipo éter; ambos os carbonos carbonila são suscetíveis à substituição nucleofílica acílica. Estruturalmente, é representado pela fórmula C6H10O3 e SMILES CCC(=O)OC(=O)CC, e não possui doadores de hidrogênio prótico, apresentando múltiplos átomos de oxigênio carbonílico que contribuem para sua basicidade de Lewis e área polar superficial.
Eletronicamente, o par de funções carbonila confere caráter acilante pronunciado e torna o composto reativo frente a nucleófilos (água, álcoois, aminas), levando à rápida hidrólise para ácido propiônico sob condições aquosas ou úmidas; a hidrólise é exotérmica e pode ser acelerada por ácidos ou bases. A molécula é moderadamente polar para um solvente orgânico de baixo peso molecular (área polar topológica \(\,43,4\)), com capacidade limitada de aceitar ligações de hidrogênio concentradas nos oxigênios carbonílicos e no oxigênio da ponte e um coeficiente de partição estimado (XLogP) de \(0,8\), indicando lipofilicidade modesta e solubilidade razoável em muitos solventes orgânicos.
Em termos comportamentais, o anidrido propiônico é um líquido combustível e sensível à água: reage com água formando ácido propiônico e calor, libera vapores ácidos e é corrosivo para tecidos e alguns metais. Os vapores são mais densos que o ar e podem se acumular em áreas baixas. Industrialmente, é amplamente utilizado como reagente acilante/esterificante e intermediário para fabricação de ésteres, resinas, corantes, intermediários farmacêuticos e derivados de celulose; regulamentos também o identificam como precursor de substâncias controladas em algumas jurisdições. Graus comerciais comuns relatados para esta substância incluem: BP, EP, JP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Densidades relatadas incluem \(1,011\,\mathrm{g}\,\mathrm{cm}^{-3}\) a \(20\,^\circ\mathrm{C}\) e uma densidade relativa equivalente (água = 1) de 1,01. Um valor alternativo em unidades práticas é \(8,4\,\mathrm{lb}\,\mathrm{gal}^{-1}\) (a \(20\,^\circ\mathrm{C}\)). O material é portanto ligeiramente mais denso que a água e tende a afundar em corpos aquosos caso seja liberado como líquido em grande quantidade.
Ponto de Fusão
Valores experimentais relatados: \(-45\,^\circ\mathrm{C}\) (também listado como \(-45\,^\circ\mathrm{F}\) em alguns resumos históricos). Não há dados adicionais de ponto de fusão disponíveis no contexto atual.
Ponto de Ebulição
Múltiplos valores experimentais de ponto de ebulição são relatados: \(170\,^\circ\mathrm{C}\) (também citado como \(167\,^\circ\mathrm{C}\)) e \(336\,^\circ\mathrm{F}\) a \(760\,\mathrm{mmHg}\). Esses valores indicam um ponto de ebulição normal relativamente alto para um anidrido de baixo peso molecular, consistente com a capacidade da molécula para interações dipolares intermoleculares.
Pressão de Vapor
Pressões de vapor medidas incluem \(1,36\,\mathrm{mmHg}\) a \(25\,^\circ\mathrm{C}\), \(1,0\,\mathrm{mmHg}\) a \(20,6\,^\circ\mathrm{C}\), e o equivalente a \(0,1\,\mathrm{kPa}\) a \(20\,^\circ\mathrm{C}\). A pressão de vapor é suficiente para gerar concentrações apreciáveis de vapor em temperatura ambiente; vapores são mais pesados que o ar e podem se acumular em espaços baixos.
Ponto de Inflamação
Entradas para ponto de inflamação incluem \(63\,^\circ\mathrm{C}\) em copo fechado (equivalente a \(145\,^\circ\mathrm{F}\)) e \(74\,^\circ\mathrm{C}\) em copo aberto (equivalente a \(165\,^\circ\mathrm{F}\)). Esses valores classificam o líquido como combustível; acima de aproximadamente \(63\,^\circ\mathrm{C}\) as misturas vapor/ar podem tornar-se explosivas.
Propriedades Químicas
Solução e Comportamento em Fase
O anidrido propiônico hidrolisa em contato com água (solubilidade em água: reação), produzindo ácido propiônico e calor; exposição aquosa resulta portanto em conversão ao ácido correspondente, e não simples dissolução. É relatado como solúvel ou miscível em muitos solventes orgânicos, incluindo metanol, etanol, éter dietílico e clorofórmio, e pouco solúvel em tetracloreto de carbono. O anidrido também é relatado como solúvel em álcalis (formação de carboxilatos). O comportamento em sistemas de solventes mistos é dominado pela sua reatividade frente a nucleófilos e não pelo particionamento clássico.
Reatividade e Estabilidade
O composto é um anidrido ácido reativo: sofre substituição nucleofílica acílica com água, álcoois e aminas para formar ácido propiônico, ésteres ou amidas, respectivamente. A hidrólise é exotérmica e pode ser rápida em condições básicas; as meias-vidas estimadas de hidrólise em meio aquoso estão na ordem de minutos (ver dados de destino ambiental), com taxas mais rápidas em pH elevado. É incompatível com agentes oxidantes fortes, bases fortes, ácidos (que podem catalisar hidrólise e decomposição) e metais reativos (possível evolução de hidrogênio). Quando aquecido até decomposição, emite fumos acre e irritantes e produtos de combustão como monóxido de carbono e dióxido de carbono.
Dados Termodinâmicos
Entalpias Padrão e Capacidade Térmica
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto atual.
Parâmetros Moleculares
Peso Molecular e Fórmula
Fórmula molecular: C6H10O3.
Peso molecular: 130,14 (relatado).
LogP e Polaridade
XLogP estimado (XLogP3‑AA): \(0,8\). Área polar topológica (TPSA): \(43,4\) Å^2 (relatado como 43,4). A molécula não possui doadores de ligações de hidrogênio e apresenta três aceitadores de ligações de hidrogênio (oxigênios carbonílicos e oxigênio da ponte), consistente com polaridade moderada e estabilidade aquosa limitada.
Características Estruturais
Nome IUPAC (descritor computacional): propanoato de propanoyl.
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
Estruturalmente, a molécula é um anidrido alifático simétrico com duas unidades propionila equivalentes. Os sítios reativos principais são os dois carbonos carbonílicos (centros eletrofílicos) e o oxigênio da ponte que estabiliza a ligação do anidrido; a ausência de doadores próticos reduz interações diretas como doador de ligação de hidrogênio, mas os oxigênios carbonílicos podem atuar como aceitadores e sítios de coordenação para íons metálicos.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
Número CAS: 123-62-6.
Número da Comunidade Europeia (CE): 204-638-2.
Número ONU (transporte): 2496.
UNII: E3A2VV18E6.
Código DEA (substância listada): 8328.
ID ChEMBL: CHEMBL3186472.
ID Substância DSSTox: DTXSID1027007.
Sinônimos e Nomes Estruturais
Os sinônimos relatados incluem: anidrido propiônico; anidrido propanoico; propanoato de propanoíla; anidrido do ácido propiônico; óxido de propionila; anidrido metilacético; (EtCO)2O; ácido propanoico, 1,1'-anidrido; além de diversas anotações de fornecedor/qualidade (ex.: “Propionic anhydride, 97%”, “Propionic anhydride, >=99%”).
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores Industriais
O anidrido propiônico é usado industrialmente como agente acilante e esterificante. Os setores de aplicação representativos incluem fabricação de produtos químicos orgânicos, aromas e fragrâncias (produção de ésteres para óleos perfumados), manufatura de resinas e alquídicas (ésteres de celulose e resinas alquídicas), intermediários para corantes e pigmentos, e síntese de intermediários farmacêuticos (etapas de propionilação). É produzido em escala industrial e consta em inventários para operações de processamento químico orgânico em grande volume.
Papel na Síntese ou Formulações
Funcionalmente, o anidrido propiônico é aplicado para introduzir grupos propionila (propionilação) em álcoois, fenóis, aminas e outros nucleófilos, formando ésteres e amidas. É usado como agente esterificante para gorduras, óleos e celulose, e como meio desidratante ou acilante em certos processos de nitração/sulfonação e condensação. Na prática, seu uso requer a exclusão de umidade e controle rigoroso das taxas de adição e temperaturas para gerir a hidrólise exotérmica e evitar reações laterais indesejadas.
Resumo de Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
O anidrido propiônico é corrosivo e potente irritante para a pele, olhos e trato respiratório. As classificações de perigo disponíveis incluem queimaduras graves na pele e danos oculares (GHS H314/H318), com rotulagem de líquido combustível em algumas jurisdições (ex.: H227). A inalação pode causar tosse, dor de garganta e dificuldade respiratória; edema pulmonar pode ocorrer com atraso após a exposição. Valores relatados de toxicidade aguda incluem DL50 (rato, oral) \(2360\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) e DL50 (coelho, dérmica) \(10{,}000\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\). A gestão da exposição deve considerar comportamento corrosivo e acutamente perigoso; vapores são mais densos que o ar e podem se acumular em áreas confinadas ou baixas.
Medidas de primeiros socorros: remover roupas contaminadas, lavar pele ou olhos com água abundante por períodos prolongados, deslocar a pessoa para ar fresco e buscar atendimento médico imediato. Não provoque vômito após ingestão; não tente neutralizar pele ou olhos pois a neutralização é exotérmica.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
Armazenar o anidrido propiônico em local seco, fresco, bem ventilado, afastado de umidade, oxidantes fortes, bases fortes, aminas e alimentos. A prática recomendada é manter o material em seu recipiente original hermeticamente fechado, segregado de materiais incompatíveis e com ventilação em nível baixo para remover vapores densos. Usar sistemas de transferência fechados e inertização quando possível; evitar fontes de ignição e acúmulo estático — aterrar e interligar equipamentos durante transferências.
Equipamento de proteção individual deve incluir óculos de segurança contra respingos químicos ou protetor facial, luvas resistentes a produtos químicos, vestimenta protetora e, onde houver risco de inalação, proteção respiratória adequada (ex.: cartucho para vapores orgânicos ou ar fornecido conforme avaliação de exposição). Respondentes a emergências devem usar aparelho de proteção respiratória autônomo (SCBA) com pressão positiva e vestimentas químico-protetoras completas para vazamentos ou incêndios.
Derramamento e combate a incêndio: eliminar fontes de ignição; para pequenos derramamentos, cobrir com absorventes secos (areia, terra) e recolher com ferramentas antichamas em recipientes apropriados para descarte. Não usar água diretamente em grandes derramamentos do anidrido, devido à hidrólise; borrifos de água podem ser usados para dispersar vapores, mas o escoamento pode se tornar corrosivo. Para incêndios, usar borrifos de água, espuma resistente a álcool, pó químico seco ou dióxido de carbono; evitar jatos fortes de água dirigidos aos recipientes.
Para informações detalhadas sobre riscos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
