Дефиниция на ацетат в химията; важен за метаболизма, но може да причини махмурлук

Често срещана подправка в нашите кухни е оцетът. Типичният кисел вкус и мирис на различните видове оцет се дължи на оцетната киселина, наричана още метилкарбоксилна киселина или етанова киселина, която може да се появи и като ацетатен йон. Ацетатният анион се образува от оцетна киселина, представена на фигурата по-долу. Химическата формула на ацетатния анион е CH ₃ COO ^– и се получава, когато оцетната киселина загуби водорода, който има единична връзка с кислорода, като по този начин придава на молекулата отрицателен заряд. Ацетатният йон се обозначава съкратено като OAc. Тогава оцетната киселина ще има формулата HOAc, а натриевият ацетат, който се получава от заместването на водородния атом, който има единична връзка с кислорода, с натриев атом, ще бъде представен като NaOAc.

ацетати

Ацетатната естерна група, групата, която в предишната фигура е съставена от двата кислородни атома и въглеродния атом, който ги свързва, реагира с други функционални групи със свободната връзка, оставена от водородния атом, който има единична връзка с кислорода. Общата формула за естерите е R’-COO-R, а в случая на ацетатната естерна група общата формула е CH3COO _– R.

Когато ацетатният анион се комбинира с катион, полученото съединение се нарича ацетат. Най-простото от тези съединения е хидроген ацетат, оцетна киселина. Името, дадено от систематиката на химическата номенклатура, е етаноат, така че оцетната киселина се нарича водороден етаноат. Други важни ацетати са оловен ацетат или оловна захар, хром (II) ацетат и алуминиев ацетат. Повечето ацетати на преходни метали са безцветни соли, които са силно разтворими във вода. Някога оловният ацетат е бил използван като подсладител, но е токсичен. Алуминиевият ацетат се използва в тинктури, а калиевият ацетат е диуретик.

Използване на ацетати

По-голямата част от оцетната киселина, произведена от химическата промишленост, се използва за получаване на ацетати. Ацетатите от своя страна се използват главно за производството на полимери. Почти половината от производството на оцетна киселина отива за производството на винилацетат, който се използва за производството на поливинил алкохол, съставка в боите. Друга важна част от оцетната киселина, която се произвежда, се използва за производството на целулозен ацетат, който се използва за производството на влакна за текстилната промишленост, същият материал, който е бил използван за направата на аудио записи. Ацетатите се произвеждат в биологични процеси, тъй като те са необходими в биосинтезата на по-сложни органични молекули. Например, свързването на два ацетатни въглерода към мастна киселина произвежда по-сложен въглеводород.

Тъй като ацетатните соли са йонни, те са склонни да се разтварят във вода. Една от най-лесните форми на ацетат за приготвяне у дома е натриевият ацетат, известен още като горещ лед. Натриевият ацетат се получава чрез смесване на оцет, разредена оцетна киселина и натриев бикарбонат, след което се изпарява излишната вода.

Докато ацетатните соли обикновено са бели, разтворими прахове, ацетатните естери обикновено са липофилни, често летливи течности. Ацетатните естери имат общата химична формула CH3COO _– R, където R е органична група. Ацетатните естери обикновено са евтини, с ниска токсичност и често имат сладка миризма.

ацетати в биологията

Метаногенните археи са прокариотни микроорганизми, които живеят в анаеробна среда, произвеждайки газ метан (CH ₄ ). Те са организми с голямо екологично значение, особено във въглеродния цикъл, тъй като участват в разграждането на органичната материя. Реакцията, при която те произвеждат метан, е реакция на ферментация.

CH ₃ COO ^– + H ⁺ → CH ₄ + CO ₂

При тази реакция електрон се прехвърля от карбоксилната група към метиловата група, произвеждайки метан и въглероден диоксид, и двата газа.

Ацетатът е важен коензим в метаболизма на липидите, протеините и въглехидратите. Той доставя ацетиловата група към цикъла на лимонената киселина за окисление, реакция, която произвежда енергия.

Смята се, че ацетатът причинява или поне допринася за посталкохолния махмурлук. При бозайници, когато алкохолът се метаболизира, има повишаване на серумните нива на ацетат, което води до натрупване на аденозин в мозъка и други тъкани. При плъхове е доказано, че кофеинът намалява ноциперцепцията в отговор на аденозин. Така че докато пиенето на кафе след консумация на алкохол не подобрява трезвостта на човек или плъх, то може да намали вероятността от получаване на махмурлук.

Източници

GD Vogels, JT Keltjens, C. Van der Drift. Биохимия на производството на метан . В Биология на анаеробните микроорганизми, редактор AJB Zehnder. John Wiley & Sons, Inc., Ню Йорк, 1988 г.

Осия Чунг. Оцетна киселина . Енциклопедия на индустриалната химия на Улман, юни 2000 г.