Ακρυλικό οξύ

Το ακρυλικό οξύ (αγγλικά acrylic acid) είναι οργανική χημική ένωση με μοριακό τύπο C3H4O2, αν και συνηθέστερα παριστάνεται ως CH2=CHCO2H. Πιο συγκεκριμένα, είναι το απλούστερο ακόρεστο καρβοξυλικό οξύ, αποτελούμενο δομικά από μια βινυλομάδα (CH2=CH) άμεσα συνδεμένη με την τερματική καρβοξυλομάδα του (COOH). Το χημικά καθαρό ακρυλικό οξύ, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο υγρό με χαρακτηριστική στυφόξινη οσμή. Είναι αναμείξιμο με το νερό, τις αλκοόλες, τους αιθέρες και το χλωροφόρμιο (CHCl3). Παγκοσμίως, παράγονται (βιομηχανικά) ετησίως πάνω από 1.000.000 τόνοι ακρυλικού οξέος.

 Με βάση το μοριακό του τύπο, το ακρυλικό οξύ έχει τουλαχιστον 43 ισομερή θέσης, όχι όλα σταθερά. Τα κυριότερα από αυτά είναι τα ακόλουθα: Μεθανικός βινυλεστέρας (HCOOCH=CH2). α-προπιολακτόνη ή μεθυλοξιρανόνη (). β-προπιολακτόνη ή 2-οξετανόνη () . 3-οξετανόνη (). Είναι το πρώτο μέλος της ομόλογης σειράς των αλκενικών οξέων, δηλαδή των μονοκαρβονικών οξέων που μπορούν να χαρακτηριστούν από την ένωση ενός αλκενύλιου και ενός καρβοξυλίου. Ο διπλός δεσμός του βρίσκεται σε συζυγή θέση (δηλαδή με έναν απλό ενδιάμεσα) με εκείνον του καρβονυλίου του καρβοξυλίου του. Η σύγχρονη βιομηχανική παραγωγή του γίνεται με οξείδωση προπενίου από οξυγόνο: Επειδή το ακρυλικό οξύ και οι εστέρες του έχουν μεγάλη οικονομική σημασία, έχουν ανακαλυφθεί και πολλές άλλες μέθοδοι, αλλά οι περισσότερες έχουν εγκαταληφθεί, για οικονομικούς ή περιβαλλοντικούς λόγους. Ωστόσο, υπάρχει μια σημαντική εναλλακτική μέθοδος με επίδραση μονοξειδίου του άνθρακα και υδρατμών σε αιθίνιο, στα πλαίσια της Χημείας Reppe: Με καρβοξυλίωση βινυλαλογονιδίων Με καρβοξυλίωση με διοξείδιο του άνθρακα (CO2) βινυλαλογονιδίων (CH2=CHX), μέσω οργανομαγνησιακών ενώσεων (αντιδραστήρια Grignard) παράγεται ακρυλικό οξύ:: Με υδρόλυση προπενονιτριλίου Με υδρόλυση προπενονιτριλίου (CH2=CHCN) σε όξινο περιβάλλον παράγεται ακρυλικό οξύ: Με προπεν-2-όλης-1 ή προπεν-2-άλης 1. Με οξείδωση προπεν-2-όλης-1 (CH2=CHCH2OH) παράγεται ακρυλικό οξύ: 2. Με οξείδωση προπεν-2-άλης (CΗ2=CHCHO) παράγεται ακρυλικό οξύ: Από μεθυλενομηλονικό οξύ Από μεθυλενομηλονικό οξύ [HOOCC(=CH2)COOH] παράγεται ακρυλικό οξύ: Με αφυδάτωση υδροξυπροπανικού οξέος Με ενδομοριακή αφυδάτωση 2-υδροξυπροπανικού οξέος ή 3-υδροξυπροπανικού οξέος παράγεται ακρυλικό οξύ. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηηλές θερμοκρασίες, >150 °C: 1. 2. Τα αποτελέσματα είναι καλύτερα αν χρησιμοποιηθεί «προστασία» του καρβοξυλίου. Με απόσπαση υδραλογόνου από αλοπροπανικό οξύ Με απόσπαση υδραλογόνου (HX) από 2-αλοπροπανικό οξύ ή 3-αλοπροπανικό οξύ παράγεται ακρυλικό οξύ: 1. 2. Τα αποτελέσματα είναι καλύτερα αν χρησιμοποιηθεί «προστασία» του καρβοξυλίου. Με απόσπαση αλογόνου Με απόσπαση αλογόνου (X2) από 2,3-διαλοπροπανικό οξύ παράγεται ακρυλικό οξύ: Τα αποτελέσματα είναι καλύτερα αν χρησιμοποιηθεί «προστασία» του καρβοξυλίου. Με μερική καταλυτική υδρογόνωση Με μερική καταλυτική υδρογόνωση προπινικού οξέος παράγεται ακρυλικό οξύ: Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982 Πολυχρόνη Σ. Καραγκιοζίδη: Ονοματολογία οργανικών ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1991, Έκδοση Β΄. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, Έκδοση Β΄. Δ. Νικολαΐδη: Ειδικά κεφάλαια Οργανικής Χημεία, Θεσαλονίκη 1983.