Acetat-Definition in der Chemie

"Acetat" bezieht sich auf das Acetatanion und die funktionelle Acetatestergruppe. Das Acetatanion wird aus Essigsäure gebildet und hat die chemische Formel CH₃GURREN^-. Das Acetatanion wird üblicherweise in Formeln als OAc abgekürzt. Beispielsweise wird Natriumacetat als NaOAc und Essigsäure als HOAc abgekürzt. Die Acetatestergruppe verbindet eine funktionelle Gruppe mit dem letzten Sauerstoffatom des Acetatanions. Die allgemeine Formel für die Acetatestergruppe lautet CH₃COO-R.

Key Takeaways: Acetat

• Das Wort "Acetat" bezieht sich auf das Acetatanion, die funktionelle Acetatgruppe und auf Verbindungen, die das Acetatanion einschließen.
• Die chemische Formel für das Acetatanion lautet C2H3O2-.
• Die einfachste Verbindung, die unter Verwendung von Acetat hergestellt wird, ist Hydrogenacetat oder Ethanoat, das am häufigsten als Essigsäure bezeichnet wird.
• Acetat in Form von Acetyl-CoA wird im Stoffwechsel zur Gewinnung chemischer Energie verwendet. Zu viel Acetat im Blutkreislauf kann jedoch zu einer Adenosinansammlung führen, die Symptome eines Katers hervorruft.

Essigsäure und Acetate

Wenn sich das negativ geladene Acetatanion mit einem positiv geladenen Kation verbindet, wird die resultierende Verbindung als Acetat bezeichnet. Die einfachste dieser Verbindungen ist Wasserstoffacetat, das üblicherweise als Essigsäure bezeichnet wird. Der systematische Name von Essigsäure ist Ethanoat, aber der Name Essigsäure wird von der IUPAC bevorzugt. Andere wichtige Acetate sind Acetat von Blei (oder Zucker von Blei), Chrom (II) -acetat und Aluminiumacetat. Die meisten Übergangsmetallacetate sind farblose Salze, die in Wasser gut löslich sind. Zu einer Zeit wurde Bleiacetat als (giftiger) Süßstoff verwendet. Beim Färben wird Aluminiumacetat verwendet. Kaliumacetat ist ein Diuretikum.

Der größte Teil der in der chemischen Industrie hergestellten Essigsäure wird zur Herstellung von Acetaten verwendet. Acetate wiederum werden hauptsächlich zur Herstellung von Polymeren verwendet. Fast die Hälfte der Essigsäureproduktion entfällt auf die Herstellung von Vinylacetat, aus dem Polyvinylalkohol, ein Bestandteil von Farben, hergestellt wird. Aus einer weiteren Fraktion Essigsäure wird Celluloseacetat hergestellt, aus dem Fasern für die Textilindustrie und Acetatscheiben für die Audioindustrie hergestellt werden. In der Biologie kommen Acetate auf natürliche Weise zur Biosynthese komplexerer organischer Moleküle vor. Wenn Sie beispielsweise zwei Kohlenstoffe aus Acetat an eine Fettsäure binden, entsteht ein komplexerer Kohlenwasserstoff.

Acetatsalze und Acetatester

Da Acetatsalze ionisch sind, neigen sie dazu, sich gut in Wasser zu lösen. Eine der am einfachsten zuzubereitenden Formen von Acetat zu Hause ist Natriumacetat, das auch als "heißes Eis" bezeichnet wird. Natriumacetat wird durch Mischen von Essig (verdünnte Essigsäure) und Backpulver (Natriumbicarbonat) und Abdampfen des überschüssigen Wassers hergestellt.

Während Acetatsalze typischerweise weiße, lösliche Pulver sind, sind Acetatester typischerweise als lipophile, oft flüchtige Flüssigkeiten erhältlich. Acetatester haben die allgemeine chemische Formel CH₃CO₂R, worin R eine Organylgruppe ist. Acetatester sind typischerweise billig, weisen eine geringe Toxizität auf und haben oft einen süßen Geruch.

Acetat-Biochemie

Methanogen Archaea produzieren Methan über eine Disproportionierungsreaktion der Fermentation:

CH₃GURREN^- + H⁺ → CH₄ + CO₂

Bei dieser Reaktion wird ein einzelnes Elektron vom Carbonyl der Carboxylgruppe auf die Methylgruppe übertragen, wobei Methangas und Kohlendioxidgas freigesetzt werden.

Bei Tieren wird Acetat am häufigsten in Form von Acetyl-Coenzym A verwendet. Acetyl-Coenzym A oder Acetyl-CoA sind wichtig für den Fett-, Protein- und Kohlenhydratstoffwechsel. Es liefert die Acetylgruppe zur Oxidation an den Zitronensäurekreislauf, was zur Energieerzeugung führt.

Von Acetat wird angenommen, dass es Kater durch Alkoholkonsum verursacht oder zumindest dazu beiträgt. Wenn Alkohol in Säugetieren metabolisiert wird, führen erhöhte Serumacetatspiegel zu einer Adenosinakkumulation im Gehirn und in anderen Geweben. Bei Ratten wurde gezeigt, dass Koffein das nozizeptive Verhalten als Reaktion auf Adenosin verringert. Während das Trinken von Kaffee nach dem Konsum von Alkohol die Nüchternheit einer Person (oder Ratte) möglicherweise nicht erhöht, kann dies die Wahrscheinlichkeit verringern, einen Kater zu bekommen.

Ressourcen und weiterführende Literatur

• Cheung, Hosea et al. "Essigsäure." Ullmanns Enzyklopädie der Industriechemie, 15. Juni 2000.
• Holmes, Bob. "Ist Kaffee die wahre Heilung für einen Kater?" Neuer Wissenschaftler, 11. Januar 2011.
• März Jerry. Fortgeschrittene organische Chemie: Reaktionen, Mechanismen und Struktur. 4th ed., Wiley, 1992.
• Nelson, David Lee und Michael M. Cox. Lehninger Prinzipien der Biochemie. 3rd ed., Worth, 2000.
• Vogels, G. D., et al. "Biochemie der Methanproduktion." Biologie anaerober Mikroorganismen, herausgegeben von Alexander J. B. Zehnder, 99. Aufl., Wiley, 1988, S. 707-770.