آمونیوم استات

آمونیوم استات

1-مقدمه

استات آمونیوم، همچنین به عنوان " sprit of Mindererus " نیز در محلول آبی شناخته می شود، یک ترکیب شیمیایی با فرمول NH4CH3CO2 می باشد. این ماده جامد سفید رنگ است و خاصیت رطوبت سنجی دارد و می تواند از واکنش آمونیاک و اسید استیک به دست آید و به صورت تجاری در دسترس قرار گیرد. این محصول را با نام آیوپاک آمونیوم اتانوآت نیز می شناسند.

استات آنیونی است که باز یا یون مزدوجی را توصیف می کند (به طور خاص، یون با بار منفی به نام آنیون) که معمولاً در محلول آبی یافت می شود و با فرمول شیمیایی C2H3O - 2 نوشته می شود. مولکول‌های خنثی که از ترکیب یون استات و یک یون مثبت (که کاتیون نامیده می‌شود) تشکیل می‌شوند، معمولاً نمک «استات» نامیده می‌شوند (ماننذ، استات سرب، استات آلومینیوم, استات آمونیوم و غیره). ساده ترین آنها هیدروژن استات (اسید استیک) می باشد. در طبیعت، استات رایج ترین بلوک ساختمانی برای بیوسنتز است. به عنوان مثال، اسیدهای چرب با اتصال دو اتم کربن  استات به یک اسید چرب دیگر، تولید می شوند.

جز دیگر سازنده ی این نمک، آمونیوم می باشد, کاتیون آمونیوم یک یون چند اتمی با بار مثبت با فرمول شیمیایی NH + 4 است که از پروتونه شدن آمونیاک (NH3) تشکیل می شود. آمونیوم همچنین یک نام کلی برای آمین ‌های باردار مثبت یا پروتونه و کاتیون‌های آمونیوم چهارتایی است.

2-تاریخچه

اطلاع دقیقی از سال ساخت و سنتز این ماده در دسترس نیست.
(آمونیاک گازی برای اولین بار توسط جوزف بلک در سال 1756 به دست آمد و استات اولین بار پس از جنگ جهانی اول به صورت تجاری در انگلستان ساخته شد که ساخت آمونیوم استات نیز احتمالا به صورت تجاری بعد از جنگ جهانی شدت گرفته است.)

3-کاربردها

1-3-پیش ساز

این ترکیب پیش ساز اصلی ماده استامید است:

2-3-دارو

این ترکیب سمی و زیان آور است, اما در دوز های کم و خا به عنوان ادرار آور در داروها استفاده می شود.

3-3-بافر

به عنوان نمک یک اسید ضعیف و یک باز ضعیف، استات آمونیوم اغلب با اسید استیک برای ایجاد یک محلول بافری استفاده می شود. استات آمونیوم در فشارهای پایین فرار است. به همین دلیل، از آن برای جایگزینی بافرهای سلولی با نمک های غیرفرار در تهیه نمونه برای طیف سنجی جرمی استفاده می شود. به همین دلیل به عنوان یک بافر برای فازهای متحرک برای HPLC با تشخیص ELSD نیز محبوب است. فرمت آمونیوم از نمک های فرار دیگری است که برای این مورد استفاده می شوند.

4-3- افزودنی مواد غذایی

استات آمونیوم به عنوان یک افزودنی غذایی به عنوان تنظیم کننده اسیدیته استفاده می شود. 

5-3-مهندسی ژنتیک

در مهندسی ژنتیک، DNA گاهی با کمک استات آمونیوم رسوب می کند. برخلاف استات سدیم، هیچ الیگونوکلئوتید و هیچ dNTP آزاد نیز رسوب نمی‌کند، بنابراین DNA رسوب داده ‌شده به این روش برای انتقال سلول‌های پستانداران مناسب‌تر است. با این حال، اگر بعداً از کینازها استفاده شود، مناسب نیست.

6-3- سایر کاربردها

یخ زدای زیست تخریب پذیر
کاتالیزور در واکنش های تراکمی و به عنوان منبع آمونیاک در واکنش در سنتز آلی.
معرف رسوب دهنده پروتئین در دیالیز برای حذف آلاینده ها از طریق انتشار.
معرف در شیمی کشاورزی برای تعیین CEC خاک (ظرفیت تبادل کاتیونی) و تعیین پتاسیم موجود در خاک که در آن یون آمونیوم به عنوان کاتیون جایگزین برای پتاسیم عمل می کند.
علاوه بر موارد بالا، استات آمونیوم در رنگرزی، نگهداری گوشت و در کارهای آزمایشگاهی بیوشیمیایی استفاده می شود. در میکروسکوپ، در مخلوط با صمغ عربی به عنوان یک کپسول کننده برای تولید فرآورده های دائمی استفاده می شود.

4-واکنش ها

1-4-حذف آب

هنگامی که گرم می شود، استات آمونیوم با حذف آب به استامید تجزیه می شود.

2-4-تولید آمین نوع 3

در سنتز آلی، این ترکیب به عنوان یک معرف برای وارد کردن نیتروژن به مولکول های آلی استفاده می شود. واکنش با الکل ها آمین های نوع سوم می دهد.

3-4-پیرول

واکنش جایگزین بنزوئین ها ، ترکیبات 1،3-دی کربونیل و استات آمونیوم منجر به پیرول های جایگزین شده بدون حلال یا کاتالیزور می شود.

4-4-دی هیدروپریدین

از سنتز دی ‌هیدروپیریدین ، 1،4-دی‌هیدروپیریدین‌های جایگزین را می‌توان با واکنش استرهای اسید بتا-کتوکربوکسیلیک، آلدئیدها و استات آمونیوم به دست آورد.

5-روش تولید

استات آمونیوم از واکنش خنثی شدن اسید استیک با کربنات آمونیوم یا اشباع شدن اسید استیک با آمونیاک تولید می شود. بدست آوردن استات آمونیوم کریستالی به دلیل ماهیت رطوبتی آن دشوار است.

6-تحقیقات جدید

علاوه بر کاربرد هایی که در بالا برای آمونیوم استات به آنها اشاره شد, می توان از این محصول به عنوان کاتالیست نیز بهره جست و به واکنش های مختلف سرعت بخشید. در همین زمینه مقاله ای با عنوان " آمونیوم استات: به عنوان یک کاتالیزور موثر و ارزان برای سنتز مشتقات 3 -آمینو- 1-فنیل - 1H -بنزو  α کرومن 2-کربونیتریل در شرایط بدون حلال" در سومین همایش ملی تحقیقات نوین در شیمی و مهندسی شیمی ارائه شده است.

7-روش نگهداری

به علت وجود آمونیوم و کربنات در این ترکیب, در حضور گرمای مستقیم و شعله, امکان وقوع یک واکنش گرمازا همراه با آزاد شدن مقدار زیادی گاز (حاصل از تجزیه کربنات و آمونیوم) زیاد می باشد. لذا این ترکیب را بایستی در مکانی به دور از نور مستقیم خورشید, شعله یا گرمای مستقیم قرار داد.
همچنین این ماده برای بدن و محیط زیست نامناسب می باشد و در نگهداری آن دو نکته ضروری است, اول آنکه در ظرف در بسته و مکانی دارای تهویه نگهداری شود و دوم آنکه از ورود آن به محیط زیست جلوگیری شود.

8-ایمنی

ترکیبات حاوی کربنات در مواجهه با گرما می توانند به گاز های کربن دی اکسید و کربن مونوکسید تجزیه شوند. در مورد ترکیبات آمونیوم دار نیز این عوامل سبب ایجاد گاز های NOx و آمونیاک می شود. در نتیجه تجزیه ی گرمایی آمونیوم کربنات سبب آزاد شدن مقدار زیادی گاز می شود که به آن خاصیت انفجاری می دهد. البته به علت نوع پیوندها در این محصول, خصلت انفجاری آن به هیچ وجه شدید و خیلی شدید نمی باشد.
اصولا مواد نیتروژن به دلیل ماهیت این اتم برای بدن چندان مناسب نیستند. آمونیوم کربنات نیز در همین دسته از مواد است و آمونیوم آن در صورت ورود به بدن می تواند به آمونیاک تبدیل شود.(هرچند خیلی کم). اما در کل در مقایسه با سایر منابع نیتروژن, این نمک جز کم ضررترین آنها است.