Ацетилсалицилат (5054-56-8) Физико-химические свойства

Химический профиль

Ацетилсалицилат

Депротонированная (анионная) форма ацетилсалициловой кислоты, часто встречаемая как салицилат бензоата, используемая в исследованиях по разработке лекарственных форм, химии солей и аналитических методиках в фармацевтических НИОКР и развитии технологических процессов.

Номер CAS	5054-56-8
Класс веществ	Салицилаты / карбоксилатные анионы
Типичная форма	Порошок или кристаллическое твердое вещество
Распространённые фармакопейные марки	EP

Используется в фармацевтических НИОКР и химии процессов в качестве сопряжённого основания ацетилсалициловой кислоты для формирования солей, механистических исследований и разработки лекарственных форм; полезен при разработке аналитических методов и характеристике материалов. Команды по снабжению и контролю качества обычно оценивают чистоту, спецификацию контр-иона и марку (например, EP) при закупках для разработки или контролируемого производства.

Ацетилсалицилат — это органический анион, образующийся из ацетилсалициловой кислоты (аспирина) путём депротонирования карбоксильной группы; он относится к структурному классу салицилатов/бензоатов и формально представляет собой 2-ацетилоксибензоат-ион. По структуре это моноанионный ароматический карбоксилат, несущий орто-ацетилированный фенольный эфир (ацетокси заместитель). Электронная структура характеризуется делокализацией отрицательного заряда на карбоксилатной группе и конъюгацией с ароматическим кольцом, при этом ацетилированный фенольный кислород связан в эфирную связь, которая менее нуклеофильна и менее основна, чем свободный фенол.

Этот ион проявляет полярное, умеренно липофильное поведение: карбоксилат обеспечивает водорастворимость и способность участвовать в ионных взаимодействиях, в то время как ароматическое кольцо и ацетильные группы способствуют умеренному распределению в неполярных фазах. Ключевая функциональная химия определяется равновесием карбоксилат/кислота (кислотно-основное поведение) и гидролизом эфира ацетильной группы при сильнокислой или щелочной водной среде. В качестве сопряжённого основания широко применяемого фармацевтического препарата (ацетилсалициловая кислота) ацетилсалицилат представляет интерес в фармацевтической химии, поведении солей/полиморфов, аналитических методах и как реактивный интермедиат в водных и биологических средах.

Типичные коммерческие марки, зарегистрированные для этого вещества, включают: EP.

Молекулярные параметры

Молекулярная масса и формула

Молекулярная формула: C9H7O4-
Молекулярная масса (расчётная): \(179.15\,\mathrm{г}\,\mathrm{моль}^{-1}\)
Точная масса (моноизотопная): \(179.03443370\,\mathrm{Да}\)

Качественно, низкая молекулярная масса в сочетании с полярными функциональными группами (карбоксилатные и эфирные кислороды) означает, что ион достаточно мал для лёгкой подвижности в водной среде и способности проникать сквозь мембраны при ассоциации с контр-ионами или в липофильных формах.

Заряд и тип иона

Формальный заряд: \(-1\)

Ацетилсалицилат — это органический моноанион (карбоксилат). В водном растворе он существует в виде депротонированной формы ацетилсалициловой кислоты при значениях pH выше pKa карбоксильной группы; формирует ионные пары и соли с контр-ионами (например, Na+, K+) и может участвовать в водородных связях и ионных взаимодействиях с белками и вспомогательными веществами.

LogP и полярность

XLogP3: 1.8
Топологическая полярная поверхность (TPSA): \(66.4\,\text{Å}^2\)
Доноры водородных связей: 0
Акцепторы водородных связей: 4
Количество вращающихся связей: 2

Умеренное значение XLogP (1.8) указывает на сбалансированную липофильность для ароматического карбоксилатного иона; TPSA и количество акцепторов отражают молекулу, способную к полярным взаимодействиям и ограниченной пассивной проницаемости через мембраны в анионной форме. Отсутствие доноров водородных связей и умеренное число вращающихся связей соответствует относительно жёсткой геометрии ароматического эфира и карбоксилата.

Структурные идентификаторы (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

Эти канонические структурные идентификаторы соответствуют структуре 2-ацетилоксибензоата и обеспечивают однозначное представление в хемоинформатике.

Кислотно-основное поведение

Сопряжённая кислота и виды

Сопряжённая кислота ацетилсалицилата — ацетилсалициловая кислота (аспирин), образующаяся при протонировании карбоксилата. Видовое распределение в водных средах управляется равновесием карбоксильная кислота — карбоксилат: при низком pH преобладает протонированная, нейтральная ацетилсалициловая кислота; при более высоком pH — анион ацетилсалицилата. В биологических жидкостях и типичных природных водах распределение этих форм зависит от pH, ионной силы и идентичности контр-иона.

Кислотно-основные равновесия и качественное обсуждение pKa

Поведение депротонирования/протонирования определяется карбоксильной группой; орто-ацетоксигруппа оказывает электронно-акцепторное резонансно-индуцированное воздействие, стабилизируя карбоксилатный анион по сравнению с ненасыщенными бензоатами, что влияет на кислотность. Внутримолекулярные водородные связи, которые могут присутствовать в салицилатах, менее доступны в депротонированной форме. Экспериментальные значения для данного свойства в текущих данных не представлены.

Химическая реактивность

Химическая стабильность

Ацетилсалицилат химически стабилен в виде соли или свободного иона при нейтральных и сухих условиях, однако его стабильность в водной среде ограничена гидролизом ацетильного эфира. Ароматический карбоксилат относительно устойчив к окислительной деградации при мягких условиях, но длительное воздействие сильных окислителей может изменять ароматическое кольцо. Тепловая стабильность достаточна для обычных операций обращения и разработки лекарственных форм при контроле влажности; длительный нагрев в водном растворе ускоряет гидролиз.

Пути формирования и гидролиза

Формирование: ацетилсалицилат образуется при депротонировании ацетилсалициловой кислоты (например, основанием или образованием соли металла). Гидролиз: ацетоксигруппа может подвергаться нуклеофильному замещению ацила (гидролиз эфира), образуя салицилат (соответствующий деацетилированный салицилат-ион) и ацетат при кислотных или щелочных условиях; гидролиз обычно катализируется основанием и может протекать в физиологических или сильно щелочных водных средах. В биологических системах ферментные эстеразы быстро превращают ацетилсалициловую кислоту в салицилат; химический гидролиз вне ферментативных условий следует известным механизмам гидролиза эфиров.

Идентификаторы и синонимы

Регистрационные номера и коды

Номер CAS: 5054-56-8
ChEBI: CHEBI:13719
DSSTox Substance ID: DTXSID801287465
Номер Никадзи: J730.352A
Wikidata: Q27108970
InChIKey: BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-M

Эти регистрационные коды используются для однозначного каталогизирования и перекрёстных ссылок на вещество в нормативных и учетных системах.

Синонимы и структурные наименования

Сообщаемые наименования и синонимы включают: - Ацетилсалицилат - 2-ацетилоксибензоат - о-Ацетоксибензоат - Бензойная кислота, 2-(ацетилокси)-, ион(1-) - A828297

Дополнительные исторические или связанные наименования, зарегистрированные для структуры: - 2-(ацетилокси)бензоат - ACETYLSALICYLIC ACID - 2-Ацетоксибензолкарбоновая кислота

Примечание: некоторые синонимы отражают родительскую нейтральную молекулу (ацетилсалициловая кислота, аспирин) или альтернативную номенклатуру; представленная ионная форма соответствует именно депротонированному карбоксилатному виду.

Промышленные и коммерческие применения

Роль в качестве активного ингредиента или промежуточного продукта

В качестве сопряжённой базы ацетилсалициловой кислоты, ацетилсалицилат напрямую связан с активным фармацевтическим ингредиентом аспирин. В практическом плане анионная форма важна при образовании солей, модуляции растворимости, исследованиях кристаллизации/полиморфизма, создании аналитических стандартов и в формуляционной науке (например, в буферных или щелочных формациях, где преобладает карбоксилат). Также она может временно присутствовать в биологических матрицах после абсорбции и ионизации исходной кислоты.

Примерные контексты применения

Примерные контексты, в которых химия ацетилсалицилата имеет значение, включают: - Формулирование фармацевтических препаратов и контроль качества изделий, содержащих аспирин (растворимость, стабильность, взаимодействия солей и вспомогательных веществ). - Аналитическую химию и разработку тест-методов в качестве анионного вида в хроматографических и спектрометрических методах. - Предварительное формулирование и кристаллографические исследования, сосредоточенные на формах солей, контр-ионах и поведении в твёрдом состоянии. - Исследования гидролиза и метаболических путей трансформации (взаимосвязь с метаболитами салицилата).

Компактного резюме по применению в текущих данных не представлено; на практике это вещество выбирается на основании его общих свойств, описанных выше.

Обзор безопасности и обращения

Токсичность и биологические эффекты

С фармакологической точки зрения ацетилсалицилат является депротонированной формой соединения, которое необратимо ацетилирует циклооксигеназные ферменты, оказывая анальгезирующее, жаропонижающее и антиагрегантное действие; ингибирование тромбоцитов сохраняется на протяжении жизни поражённых тромбоцитов. Побочные эффекты, связанные с исходной молекулой или её салицилатным метаболитом, включают риск желудочно-кишечных кровотечений, тиннитус при высоких дозах и возможность развития синдрома Рея при вирусных заболеваниях у детей.

Данные по острой токсичности, приведённые для родственных салицилатов: - LD50: \(250\,\mathrm{мг}\,\mathrm{кг}^{-1}\) (перорально, мыши) - LD50: \(1010\,\mathrm{мг}\,\mathrm{кг}^{-1}\) (перорально, кролики) - LD50: \(200\,\mathrm{мг}\,\mathrm{кг}^{-1}\) (перорально, крысы)

Основные пути воздействия — пероральный и кожный контакт в промышленных условиях; системные эффекты развиваются после абсорбции и, в случае исходного эфира, быстрого гидролиза с образованием салицилата.