アセト酢酸

アセト酢酸
名前
	推奨されるIUPAC名 3-オキソブタン酸
	体系的なIUPAC名 3-オキソ酪酸
	その他の名前アセト酢酸; 二酢酸; アセチル酢酸; アセトンカルボン酸
識別子
CAS番号	541-50-4 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:15344 ;
チェムBL	番号: ;
ケムスパイダー	94 ;
ドラッグバンク	DB01762 ;
ケッグ	C00164 ;
パブケム CID	96;
ユニ	4ZI204Y1MC ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID00202441;
	インチ InChI=1S/C4H6O3/c1-3(5)2-4(6)7/h2H2,1H3,(H,6,7) キー: WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C4H6O3/c1-3(5)2-4(6)7/h2H2,1H3,(H,6,7) キー: WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYAH;
	笑顔 O=C(C)CC(=O)O;
プロパティ
化学式	Ｃ4Ｈ6Ｏ3の
モル質量	102.089 グラムモル−1
外観	無色の油状液体
融点	36.5 °C (97.7 °F; 309.6 K)
沸点	分解する
水への溶解度	可溶性
有機溶媒への溶解性	エタノール、エーテルに可溶
酸性度（p Ka）	3.58
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

アセト酢酸（IUPAC名：3-オキソブタン酸、アセトンカルボン酸または二酢酸とも呼ばれる）は、化学式CH ₃ COCH ₂ COOHの有機化合物です。これは最も単純なβ-ケト酸であり、このクラスの他のメンバーと同様に不安定です。メチルエステルとエチルエステルは非常に安定しており、染料の前駆体として工業的に大規模に生産されています。アセト酢酸は弱酸です。^[3]

生化学

典型的な生理学的条件下では、アセト酢酸は共役塩基であるアセト酢酸塩として存在します。

Ac CH ₂ CO ₂ H → AcCH ₂ CO−2+ ほ⁺

結合していないアセト酢酸は、主に肝臓のミトコンドリアで補酵素 A (CoA)とのチオエステルから生成されます。

AcCH ₂ C(O)−CoA + OH ⁻ → AcCH ₂ CO−2+ H−CoA

アセト酢酸 CoA 自体は、次の 3 つの経路によって形成されます。

3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリルCoAはアセチルCoAとアセト酢酸を放出します。
⁻ O ₂ CCH ₂ −C( Me )(OH)−CH ₂ C(O)−CoA → ⁻ O ₂ CCH ₂ −Ac + Ac−CoA
アセトアセチルCoAはブチリルCoAのβ酸化によって生成されます。
Et −CH ₂ C(O)−CoA + 2NAD ⁺ + H ₂ O + FAD → Ac−CH ₂ C(O)−CoA + 2NADH + FADH ₂
チオラーゼによって触媒されるアセチルCoA分子対の縮合。^[4]^：393
2Ac−CoA → AcCH ₂ C(O)−CoA + H−CoA

哺乳類では、肝臓で生成されるアセト酢酸（他の2つの「ケトン体」とともに）は、断食中、運動中、または1型糖尿病の結果としてエネルギー源として血流に放出されます。^{[5]まず、CoA基が}スクシニルCoAから酵素的に転移され、アセトアセチルCoAに戻ります。次に、これはチオラーゼによって2つのアセチルCoA分子に分解され、クエン酸回路に入ります。心筋と腎皮質は、グルコースよりもアセト酢酸を好みます。脳は、断食や糖尿病のためにグルコースレベルが低いときにアセト酢酸を使用します。^[4]^{: 394}

合成と特性

アセト酢酸はジケテンの加水分解によって製造される。そのエステルはジケテンとアルコールの反応によって同様に生成され、^[3]アセト酢酸はこれらの種の加水分解によって製造することができる。^[6] 一般に、アセト酢酸は0℃で生成され、その場で直ちに使用される。^[7]

中程度の反応速度でアセトンと二酸化炭素に分解します。

CH ₃ C(O)CH ₂ CO ₂ H → CH ₃ C(O)CH ₃ + CO ₂

酸性形態は水中37℃で半減期が140分であるのに対し、塩基性形態（陰イオン）は半減期が130時間である。つまり、反応速度は55倍遅い。 ^{[8]トリフルオロアセト酢酸の対応する脱炭酸反応は}トリフルオロアセトンの製造に用いられる。

CF ₃ C(O)CH ₂ CO ₂ H → CF ₃ C(O)CH ₃ + CO ₂

これは弱酸（ほとんどのアルキルカルボン酸と同様）であり、p K _aは 3.58 です。

アセト酢酸はケト-エノール互変異性を示し、エノール型は拡張共役と分子内水素結合によって部分的に安定化される。平衡は溶媒に大きく依存し、極性溶媒ではケト型が優勢（水中では98％）で、非極性溶媒ではエノール型が物質の25～49％を占める。^[9]

アプリケーション

アセト酢酸エステルはアセトアセチル化反応に使用され、アリーリドイエローやジアリリド染料の製造に広く使用されています。 ^[3] この反応ではエステルを使用できますが、ジケテンはアルコールやアミンと反応してアセトアセチル化と呼ばれるプロセスで対応するアセト酢酸誘導体を生成します。一例として、4-アミノインダンとの反応があります。^[10]

検出

アセト酢酸は、糖尿病患者の尿で測定され、ケトアシドーシスの検査に用いられる^[11]。また、ケトン食または低炭水化物食を摂取している人のモニタリングにも用いられる^[12]^{[13] 。これは、}ニトロプルシドまたは類似の試薬を塗布した試験紙を使用して行われる。ニトロプルシドは、アセト酢酸の共役塩基であるアセト酢酸の存在下でピンク色から紫色に変化し、色の変化は目視で判定される。この検査では、体内で最も豊富なケトンであるβ-ヒドロキシ酪酸は測定されない。ケトアシドーシスの治療中、β-ヒドロキシ酪酸はアセト酢酸に変換されるため、治療開始後は検査は役に立たず^[11]、診断時に誤って低い値になる可能性がある。^[14]

同様の検査が乳牛のケトーシス検査にも使用されている。^[15]

参照

参考文献

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