Acide mellitique

L'acide mellitique ou acide graphitique ou acide benzène hexacarboxylique est un acide carboxylique de formule brute C12H6O12 qui consiste en six groupes acide carboxylique qui substituent complètement un noyau benzénique. Il a été découvert en 1799 par M. H. Klaproth dans un minéral, la mellite (pierre miel) qui est en fait le sel d'aluminium de cet acide. Ses esters et sels s'appellent mellitate.

Acide mellitique
Identification
Nom UICPA acide benzène-1,2,3,4,5,6-hexacarboxylique
Synonymes

acide graphitique
No CAS 517-60-2
No ECHA 100.007.495
No CE 208-243-6
PubChem 2334
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule C12H6O12  [Isomères]
Masse molaire[1] 342,168 8 ± 0,013 6 g/mol
C 42,12 %, H 1,77 %, O 56,11 %,
pKa pKs1 = 1,40[2]

pKs2 = 2,19[2]
pKs3 = 3,31[2]
pKs4 = 4,78[2]
pKs5 = 5,89[2]
pKs6 = 6,96[2]
Propriétés physiques
T° fusion >300 °C[3]
T° ébullition 678 °C (calc.)[4]
Masse volumique 1,68 g·cm-3, 2,078 (calc.)[4]
Précautions
Directive 67/548/EEC
[3]

Xi
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Préparation

L'acide mellitique est préparé par chauffage de mellite avec du carbonate d'ammonium, (NH4)2CO3 puis en éliminant par évaporation l'excès d'ammonium et en ajoutant de l'ammoniac, NH3 à la solution. Le précipité d'alumine est filtré, le filtrat est évaporé et le sel ammonium de l'acide est purifié par recristallisation. Ce sel d'ammonium est converti en sel de plomb par précipitation avec de l'acétate de plomb, Pb(CH3-COO)2 et est décomposé en l'acide par traitement avec du sulfure d'hydrogène, H2S. L'acide peut aussi être préparé par oxydation de carbone pur ou d'hexaméthylbenzène, (CCH3)6, à froid avec une solution alcaline de permanganate de potassium, KMnO4 ou avec de l'acide nitrique concentré à chaud[5].

Propriétés et réactions

L'acide mellitique cristallise en fines aiguilles soyeuses et est soluble dans l'eau et l'éthanol. C'est un composé chimique très stable : ni le chlore, ni l'acide nitrique concentré, ni l'acide iodhydrique (HI) n'ont d'action sur lui. il se décompose par chauffage en dioxyde de carbone, CO2 et en acide pyromellitique, C10H6O8. Quand il est chauffé avec du carbonate de calcium, CaCO3, il donne du CO2 et du benzène, C6H6. Une longue réaction de l'acide avec le pentachlorure de phosphore, PCl5 résulte en la formation du chlorure d'acide qui cristallise en aiguilles fondant à 190 °C.
Par chauffage du sel d'ammonium de l'acide à 150–160 °C, un mélange composé principalement de triimide mellitique, C6(CONHCO)3, et d'euchroate d'ammonium, C12H4N2O8.2NH3 est obtenu. Ce mélange peut être séparé par dissolution de l'euchroate dans l'eau[6]. Le triimide mellitique est une poudre amorphe blanche insoluble dans l'eau et l'éthanol.

L'anhydride de l'acide mellitique, l'anhydride mellitique est un oxyde de carbone de formule brute C12O9.

Du fait de la grande stabilité de l'acide mellitique et de ses sels, ils sont le point final de l'oxydation des hydrocarbures aromatiques polycycliques présents dans le système solaire et ainsi ils sont des substances organique possible dans le sol martien[7].

Les mellitates (et d'autres sels d'acides benzène polycarboxyliques) de fer et de cobalt ont des propriétés magnétiques intéressantes[8].

Notes
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. CRC Handbook of Tables for Organic Compound Identification, Third Edition, 1984, (ISBN 978-0-8493-0303-6).
  3. FLUKA-Katalog 2001/2002, p. 946.
  4. Curate Data: Predicted Properties: 2244. ChemSpider.com.
  5. WebElements.com
  6. (en) Kathryn A. McMenimen et Darren G. Hamilton, « Mellitic Triimides: C3-Symmetric, Three-Electron Acceptors for Supramolecular Chemistry », Journal of the American Chemical Society, vol. 123, no 26,‎ , p. 6453-6454 (DOI 10.1021/ja016043c)
  7. (en) S. A. Benner, K. G. Devine, L. N. Matveeva, D. H. Powell, « The missing organic molecules on Mars », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 97, no 6,‎ , p. 2425–2430 (PMID 10706606, DOI 10.1073/pnas.040539497)
  8. Kurmoo M, Estournes C, Oka Y, Kumagai H, Inoue K (2005) Inorganic Chemistry volume 44, page 217

(en) Henry Enfield Roscoe, Carl Scholemmer, "Mellitene Group", "A Treatise on Chemistry: V.III: The Chemistry of the Hydrocarbons and their Derivatives on Organic Chemistry: P.V:529. D. Appleton and Co. (1889).

Cet article incorpore du texte de l'Encyclopædia Britannica, 11e édition, une publication maintenant dans le domaine public.

Voir aussi
  • Portail de la chimie
Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.