Acide pivalique

L'acide pivalique est un acide carboxylique de formule semi-développée (CH₃)₃CCO₂H. Ce composé organique incolore et odorant est solide à température ambiante.

Identification
Acide pivalique


Nom UICPA	acide diméthylpropanoïque
Synonymes	acide néopentanoïque, acide triméthylacétique
N^o CAS	75-98-9
N^o ECHA	100.000.839
PubChem	6417
ChEBI	45133
SMILES	O=C(O)C(C)(C)C PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/C5H10O2/c1-5(2,3)4(6)7/h1-3H3,(H,6,7) Std. InChIKey : IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	C₅H₁₀O₂ [Isomères]
Masse molaire[1]	102,1317 ± 0,0053 g/mol C 58,8 %, H 9,87 %, O 31,33 %,
Propriétés physiques
T° fusion	35 °C
T° ébullition	163,7 °C
Masse volumique	0,905 g·cm^-3
Écotoxicologie
DL₅₀	900 mg/kg (rats, oral)

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Préparation

Méthode industrielle

L'acide pivalique est préparé par « hydrocarboxylation » de l'isobutène par la réaction de Koch (en) : (CH₃)₂C=CH₂ + CO + H₂O → (CH₃)₃CCO₂H.

Synthèse de l'acide pivalique : carboxylation des halogénures d'alkylmagnésium (réactifs de Grignard).

Ces réactions nécessitent un catalyseur acide tel que l'acide fluorhydrique. L'alcool tert-butylique et l'alcool isobutylique peuvent également être utilisés à la place de l'isobutène. Au niveau mondial, plusieurs milliers de tonnes sont produits annuellement[2].

Méthodes de laboratoire

À l'origine il était préparé par oxydation du pinacolone avec de l'acide chromique[3] et par l'hydrolyse du pivalonitrile (en)[4]. Les méthodes de laboratoire pratiques procèdent par du 2-chloro-2-méthylpropane (en), par carbonatation des réactifs de Grignard[5] et par oxydation de pinacalone[6].

Applications

Par rapport à la plupart des acides carboxyliques, les esters de l'acide pivalique sont particulièrement résistants à l'hydrolyse. Certaines applications résultent de cette stabilité thermique. Les polymères dérivés d'esters de l'alcool vinylique sont des vernis hautement réfléchissants. Le groupe pivaloyle (abrégé en « piv » ou « pv ») est un groupe protecteur pour les alcools en synthèse organique.

Sécurité

Comme la plupart des acides carboxyliques, l'acide pivalique est un irritant léger et est faiblement toxique (DL50 orale = 900 mg/kg pour les rats).

Références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) Wilhelm Riemenschneider, Carboxylic Acids, Aliphati, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a05_235.
(en) Friedel et Silva, Ber. 6, 146, 826 (1873).
(en) Butlerow, Ann. 165, 322 (1873).
(en) S. V. Puntambeker, E. A. Zoellner, L. T. Sandborn et E. W. Bousquet, Trimethylacetic acid from tert.- Butyl Chloride, Org. Synth., coll. « vol. 1 », 1941, p. 524
(en) L. T. Sandborn et E. W. Bousquet, Trimethylacetic acid from Pinacolone, Org. Synth., coll. « vol. 1 », 1941, p. 524

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[riemenschneider-2] (en) Wilhelm Riemenschneider, Carboxylic Acids, Aliphati, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a05_235.

[friedel-3] (en) Friedel et Silva, Ber. 6, 146, 826 (1873).

[butlerow-4] (en) Butlerow, Ann. 165, 322 (1873).

[puntambeker-5] (en) S. V. Puntambeker, E. A. Zoellner, L. T. Sandborn et E. W. Bousquet, Trimethylacetic acid from tert.- Butyl Chloride, Org. Synth., coll. « vol. 1 », 1941, p. 524

[sandborn-6] (en) L. T. Sandborn et E. W. Bousquet, Trimethylacetic acid from Pinacolone, Org. Synth., coll. « vol. 1 », 1941, p. 524