Acido trifluoroacetico

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Acido trifluoroacetico
Trifluoro acetic acid 1ml.jpg
Trifluoroacetic-acid-3D-vdW.png
Trifluoroacetic acid.svg
Nomi alternativi
TFA
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare CF3COOH
Massa molecolare (u) 114,02 g/mol
Aspetto liquido incolore
Numero CAS 76-05-1
Numero EINECS 200-929-3
PubChem 6422
SMILES C(=O)(C(F)(F)F)O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 1,489 g/ml (20 °C)
Costante di dissociazione acida (pKa) a 293 K -0,25
Solubilità in acqua (20 °C) completamente solubile
Temperatura di fusione −15,4 °C (257.8 K)
Temperatura di ebollizione 72,4 °C (345.5 K) (1013 hPa)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
corrosivo

pericolo

Frasi H 332 - 314‐ - 412
Consigli P 260 - 273 - 280 - 303+361+353 - 305+351+338 - 312 [1]

L'acido trifluoroacetico (o TFA) è un derivato fluorurato dell'acido acetico, che a temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore dall'odore pungente d'aceto. È un composto nocivo, corrosivo, pericoloso per l'ambiente.

Preparazione[modifica | modifica wikitesto]

Il TFA viene preparato industrialmente dalla elettrofluorinazione di cloruro di acetile ed anidride acetica, seguita da idrolisi del trifluoroacetilcloruro risultante:[2]

CH3COCl + 4 HF → CF3COF + 3 H2 + HCl
CF3COF + H2O → CF3COOH + HF

Una vecchia via di sintesi del TFA procedeva attraverso l'ossidazione del 1,1,1-trifluoro-2,3,3-tricloropropene con permanganato di potassio. Il trifluorotricloropropene può essere preparato mediante la fluorurazione di Swarts dell' esacloropropene.

In ogni caso può essee reso "dry" (anidro) per trattamento con anidride trifluoroacetica (TFAA).[3]

Acidità e usi[modifica | modifica wikitesto]

È un acido carbossilico forte come un acido minerale. La sua pKa (-0,25) è inferiore a quella dell'acido acetico di ben 5 ordini di grandezza; di conseguenza l'acido, in acqua, esiste solo in forma completamente dissociata. Questo fenomeno è dovuto alla forte stabilizzazione della carica negativa dell'anione trifluoroacetato operata dall'effetto induttivo esercitato dai tre atomi di fluoro (gli atomi più elettronegativi della tavola periodica).

Il TFA è il precursore di molti altri composti fluorurati come la anidride trifluoroacetica ed il 2,2,2-trifluoroetanolo.[2] È un reagente usato nella sintesi organica grazie ad una combinazione di proprietà convenienti: volatilità, solubilità in molti solventi organici, e la sua forza come un acido. Il TFA è anche meno ossidante dell'acido solforico, ma più facilmente disponibile in forma anidra rispetto a molti altri acidi. Una complicazione al suo utilizzo è che esso forma un azeotropo con l'acqua (p.eb. a 105 °C).

Il TFA è comunemente usato come acido forte nella sintesi di peptidi e in sintesi organica per rimuovere il gruppo protettivo t-butossicarbonile (BOC).[4][5]

Ad una bassa concentrazione, il TFA viene utilizzato come agente di accoppiamento ionico in cromatografia liquida (HPLC) di composti organici, in particolare peptidi e piccole proteine. Il TFA è un solvente versatile per spettroscopia NMR (per materiali stabili in acido), ed è anche usato come calibrante in spettrometria di massa data la sua volatilità.[6]

Esso viene anche utilizzato per produrre sali trifluoroacetato per reazione con una base.[7]

Pericolosità[modifica | modifica wikitesto]

L'acido trifluoroacetico è un acido corrosivo, ma non pone i rischi associati all'acido fluoridrico perché il legame carbonio-fluoro non è labile, ergo non rilascia facilmente ioni floruro. Solo se riscaldati o trattati con onde ultrasoniche si decompone dando acido fluoridrico. Il TFA è nocivo se inalato, provoca gravi ustioni cutanee ed è tossico per gli organismi acquatici anche a basse concentrazioni.

La reazione di TFA con basi e metalli, in particolare metalli leggeri, è fortemente esotermica. La reazione con litio alluminio iduro (LiAlH) provoca un'esplosione.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ scheda dell'acido trifluoroacetico su IFA-GESTIS
  2. ^ a b (EN) Günter Siegemund, Werner Schwertfeger e Andrew Feiring, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1° gennaio 2000, DOI:10.1002/14356007.a11_349, ISBN 9783527306732. URL consultato il 18 dicembre 2016.
  3. ^ Wilfred L. F. Armarego e Christina Li Lin Chai, Purification of Laboratory Chemicals (Sixth Edition), in Purification of Laboratory Chemicals (Sixth Edition), Butterworth-Heinemann, 1° gennaio 2009, pp. 88–444, DOI:10.1016/b978-1-85617-567-8.50012-3, ISBN 9781856175678. URL consultato il 18 dicembre 2016.
  4. ^ (EN) Behrend F. Lundt, Nils L. Johansen e Aage Vølund, REMOVAL OF t-BUTYL AND t-BUTOXYCARBONYL PROTECTING GROUPS WITH TRIFLUOROACETIC ACID, in International Journal of Peptide and Protein Research, vol. 12, nº 5, 1° novembre 1978, pp. 258–268, DOI:10.1111/j.1399-3011.1978.tb02896.x. URL consultato il 18 dicembre 2016.
  5. ^ (EN) Vommina V. Sureshbabu e Narasimhamurthy Narendra, Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry, in Amino Acids, Peptides and Proteins in Organic Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1° gennaio 2011, pp. 1–97, DOI:10.1002/9783527631827.ch1, ISBN 9783527631827. URL consultato il 18 dicembre 2016.
  6. ^ Steven J. Stout e Adrian R. DaCunha, Tuning and calibration in thermospray liquid chromatography/mass spectrometry using trifluoroacetic acid cluster ions, in Analytical Chemistry, vol. 61, nº 18, 1° settembre 1989, pp. 2126–2128, DOI:10.1021/ac00193a027. URL consultato il 18 dicembre 2016.
  7. ^ (EN) O. Castaño, A. Cavallaro e A. Palau, High quality YBa 2 Cu 3 O 7 thin films grown by trifluoroacetates metalorganic deposition, in Superconductor Science and Technology, vol. 16, nº 1, 1° gennaio 2003, pp. 45, DOI:10.1088/0953-2048/16/1/309. URL consultato il 18 dicembre 2016.
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