Αδιπικό οξύ

Το αδιπικό οξύ είναι οργανική χημική ένωση με χημικό τύπο (CH2)4(COOH)2. Είναι το σημαντικότερο από βιομηχανική άποψη δικαρβοξυλικό οξύ: Περί τα 2,5 εκατομμύρια τόνοι παράγονται ετησίως από τη βιομηχανία, κυρίως ως πρόδρομη ένωση για την παραγωγή του νάιλον. Κατά τα άλλα, το οξύ αυτό σπανίως βρίσκεται στη φύση. Ως ουσία, το αδιπικό οξύ είναι λευκό κρυσταλλικό στερεό (σκόνη).

Μέθοδοι παρασκευής και αντιδράσεις
Το αδιπικό οξύ παράγεται από ένα μίγμα κυκλοεξανόλης και κυκλοεξανόνης, αποκαλούμενο «έλαιο KA» (ΚΑ = Κετόνης-αλκοόλης). Το μίγμα αυτό οξειδώνεται με νιτρικό οξύ, οπότε προκύπτει αδιπικό οξύ μετά από σειρά αρκετών ενδιάμεσων χημικών αντιδράσεων. Αρχικά η κυκλοεξανόλη μετατρέπεται σε κετόνη απελευθερώνοντας νιτρώδες οξύ:

HOC6H11  +  HNO3  →  OC(CH2)5  +  HNO2  +  H2O

Η κυκλοεξανόνη πάλι, μεταξύ άλλων αντιδράσεων, νιτρώνεται προετοιμάζοντας τη διάσπαση του δεσμού C-C:

HNO2  +  HNO3  →  NO+NO3−  +  H2O
OC6H10  +  NO+  →  OC6H9-2-NO  +  H+

Παράπλευρα προϊόντα είναι, μεταξύ άλλων, το γλουταρικό και το ηλεκτρικό οξύ. Παράγονται επίσης ποσότητες υποξειδίου του αζώτου με τη μεσολάβηση ενός νιτρολικού οξέος.

Ανάλογες αντιδράσεις εκκινούν από την κυκλοεξανόλη, η οποία λαμβάνεται από την υδρογόνωση της φαινόλης.

Εναλλακτικές μέθοδοι παρασκευής
Αρκετές μέθοδοι έχουν αναπτυχθεί στηριζόμενες στην καρβονυλίωση του βουταδιενίου. Π.χ. η υδροκαρβονυλίωση έχει ως εξής:

CH2=CH−CH=CH2  +  2 CO  +  2 H2O   →  HO2C(CH2)4CO2H

Μια άλλη μέθοδος είναι η οξείδωση του κυκλοεξενίου με τη χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου, οπότε απελευθερώνεται νερό.

Οι πρώτες ιστορικά μέθοδοι παρασκευής αδιπικού οξέος στηρίζονταν στην οξείδωση διάφορων λιπών, και σε αυτές οφείλει την ονομασία του (από τη λατινική λέξη adeps/adipis = ζωικό λίπος).

Αντιδράσεις
Το αδιπικό οξύ είναι διβασικό (έχει δύο όξινες ομάδες). Με 4 μεθυλομάδες να βρίσκονται ανάμεσα στις καρβοξυλομάδες, είναι κατάλληλο για αντιδράσεις διαμοριακής συμπυκνώσεως. Με κατεργασία «εν θερμώ» με υδροξείδιο του βαρίου, υφίσταται κετονική αποκαρβοξυλίωση, μετατρεπόμενο σε κυκλοπεντανόνη.

Χρήσεις
Περί το 60% των 2,5 εκατομμυρίων τόνων αδιπικού οξέος που παράγονται ετησίως χρησιμοποιείται ως μονομερές για την παραγωγή νάιλον με μια αντίδραση πολυσυμπυκνώσεως με εξαμεθυλενοδιαμίνη, οπότε σχηματίζεται νάιλον 66. Κι άλλες σημαντικές εφαρμογές αφορούν τον πολυμερισμό του οξέος: Αποτελεί μονομερές για την παραγωγή πολυουρεθάνης, ενώ οι εστέρες του είναι πλαστικοποιητές, ιδίως στο PVC.

Στην ιατρική
Το αδιπικό οξύ έχει ενσωματωθεί σε ταμπλέτες ελεγχόμενης απελευθερώσεως φαρμάκου προκειμένου να επιτυγχάνεται ανεξάρτητη του pH απελευθέρωση τόσο ασθενώς βασικών όσο και ασθενώς όξινων φαρμάκων. Επίσης έχει ενσωματωθεί στην πολυμερή επένδυση υδρόφιλων μονολιθικών συστημάτων για τη ρύθμιση του pH του εκδόχου και την απελευθέρωση υδρόφιλου φαρμάκου. Υπάρχουν και άλλες διαμορφώσεις ελεγχόμενης απελευθερώσεως που περιέλαβαν αδιπικό οξύ, ιδίως με την πρόθεση να επιτευχθεί έτσι ένα προφίλ απελευθερώσεως που κορυφώνεται προς το τέλος.

Στην τεχνολογία τροφίμων
Μικρές αλλά σημαντικές ποσότητες αδιπικού οξέος προστίθενται σε τρόφιμα ως ενισχυτικό γεύσεως και βοηθητικό πηγματώσεως, με τον κωδικό E355. Χρησιμοποιείται και για την οξίνιση της γεύσεως ορισμένων φαρμάκων ανθρακικού ασβεστίου για την καταπολέμηση του «καψίματος» στο στομάχι.

Ασφάλεια
Το αδιπικό οξύ, όπως τα περισσότερα καρβοξυλικά οξέα, είναι μέτριο ερεθιστικό του δέρματος. Είναι ασθενώς τοξικό, με μέση θανατηφόρο δόση 3,6 γραμμάρια ανά χιλιόγραμμο σωματικού βάρους για λήψη από το στόμα σε αρουραίους.

Περιβαλλοντικά ζητήματα
Η παραγωγή αδιπικού οξέος συνδέεται με εκπομπές υποξειδίου του αζώτου, ενός ισχυρού αερίου θερμοκηπίου που είναι επιπλέον βλαπτικό για το στρώμα του όζοντος. Σε εταιρείες παραγωγής αδιπικού οξέος έχουν εφαρμοσθεί διαδικασίες για την καταλυτική μετατροπή του υποξειδίου του αζώτου σε αβλαβή προϊόντα:
2 N2O  →  2 N2  +  O2

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι
 http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0369.htm Διεθνής Κάρτα Χημικής Ασφαλείας (ICSC)]: ICSC 0369
 SIDS Initial Assessment Report από τον ΟΟΣΑ

Καρβονικά οξέα
Μονομερή