استات چیست؟
استات‌ها یک گروه بسیار کاربردی از مواد شیمیایی با طیف گسترده‌ای از مصارف صنعتی، دارویی و بیولوژیکی هستند که با تغییر شیمیایی اسید استیک برای تولید نمک یا استر آن‌ها، ساخته می‌شوند.
زیر رده‌های استات‌ها
به طور کلی دو نوع استات وجود دارد: نمک استات و استر استات. نمک نوعی یون است که از خنثی‌سازی یک اسید توسط یک باز تشکیل می‌شود، که در آن هر مولکول با بار مثبت با یک مولکول بار منفی به تعادل می‌رسد. استرها با واکنش اسیدها با مولکول‌های دارای یک گروه هیدروکسیل (معمولاً الکل) ایجاد می‌شوند. نام سیستماتیک آن اتانوآت است ولی از نظر آیوپاک نام استات ارجح‌تر است.
فرمول شیمیایی
از آنجا که ترکیبات مختلف توسط واکنش‌های شیمیایی مختلف تولید می‌شوند، فرمول‌های شیمیایی متفاوتی دارند که در ادامه به آن می‌پردازیم:
استات ها در نهایت با حذف اتم هیدروژن اسیدی از اسید استیک (فرمول شیمیایی C2H4O2) تشکیل می‌شوند. این واکنش بسته به روش مورد استفاده، منجر به تولید نمک استات یا استر استات می‌شود. نمک‌های استات از آنیون استات به علاوه یک کاتیون (یک اتم یا مولکول با بار مثبت) تشکیل شده‌اند. فرمول شیمیایی آنیون استات -[CH3CO2] است که معمولاً به شکل -[CH3COO] نوشته می‌شود.
فرمول شیمیایی استرهای استات تقریباً مشابه یون استات است. با این حال تفاوت بسیار مهمی بین آن‌ها وجود دارد: استرهای استات یک مولکول اضافی به نام گروه یا زنجیره جانبی (گروه R) دارند. فرمول شیمیایی استرها، CH3O2R می‌باشد. به عنوان مثال، اتیل استات یکی از استرهای استات است که خیلی شناخته شده است. فرمول شیمیایی اتیل استات CH3COOC2H5 است، بنابراین C2H5 زنجیره جانبی است.
انواع استات ها
| آمونیوم استات | استات پالادیم (II) | استات سرب (IV) | استات مس (II) | استات نیکل (II) | پتاسیم استات | سزیم استات |
| استات | استات جیوه (II) | استات کادمیم | استات منگنز (II) | استیک اسید | پروپانیدید | کروم استات هیدروکسید |
| استات آنتیموان (III) | استات رودیم (II) | استات کبالت (II) | استات منیزیم | اورانیل استات | پریدینان دس–مارتین | کلرواستات سدیم |
| استات آهن (II) | استات روی | استات کروم (II) | استات مولیبدن (II) | اورانیل زینک استات | تری اتیل‌آمونیوم استات | کلیدینیوم بروماید |
| استات آهن (III) | استات سرب (II) | استات کلسیم | استات نقره | بریلیوم استات ابتدایی | سدیم استات | لیتیم استات |
کاربردهای صنعتی:
یکی از کاربردهای اصلی استات در صنعت به عنوان حلال است. در این حالت، استات‌ها اغلب در رنگ‌ها، روکش‌ها و جوهرهای مختلف استفاده می‌شوند. پلی‌وینیل‌الکل از وینیل استات (فرمول شیمیایی CH3COOCH = CH2) ساخته شده است و در تهیه تعدادی رنگ استفاده می‌شود. پلی‌وینیل‌استات بسیار کاربردی است، که یک نوع محبوب چسب چوب است.
اتیل استات یکی دیگر از انواع استات کاربردی است که فقط در ایالات متحده بیش از یک میلیون پوند در هر سال تولید می‌شود. اتیل استات به عنوان یک حلال در بسیاری از مصارف مانند رنگ، صنعت چاپ، جلا دهنده‌ها و آزمایشگاه استفاده می‌شود. همچنین به عنوان حلال در آبکاری استفاده می‌شود.
یکی دیگر از استات های صنعتی متداول استات سلولز، از اولین الیاف‌های مصنوعی است. استات سلولز کاربردهای زیادی دارد از جمله در تولید قاب‌های عینک، کارت‌های بازی و حتی پوشک. نمک‌های استات هم کاربردهای مهمی در صنعت دارند. به عنوان مثال، استات پتاسیم اغلب به عنوان ماده نگه‌دارنده مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی که از استات آلومینیوم به عنوان ضد عفونی‌کننده استفاده می‌شود.
استات‌ها در بدن:
استات پیش‌ساز استیل کوآنزیم آ است که توسط سلول‌ها برای سنتز اسیدهای چرب و کلسترول جهت استفاده در ساخت غشای سلولی استفاده می‌شود.نمک‌های سدیم اسیدهای آلی (NaOA) می توانند به +H طبق فرمول زیر متصل شوند:
NaOA + H2CO3 –> HOA + NaHCO3
برای کاهش +H، ترکیبات آلی باید به CO2 و H2O متابولیزه شوند. از بین تمام سوبستراهای بالقوه، فقط استات به‌طور گسترده استفاده می‌شود.استات سدیم دارای وزن مولکولی 136 دالتون (Da) است و به دلیل پایین‌بودن pK، تقریباً به طور کامل در مایعات بدن از هم جدا می‌شود. استات بیشتر در بافت‌های محیطی (و به میزان کمتری در کبد) متابولیزه می‌شود و یک +H را گرفته و استیل کوآنزیم آ را به عنوان یک محصول واسطه تولید می‌کند.
استیل کوآنزیم آ ممکن است وارد چندین مسیر متابولیک (چرخه کربس، تشکیل جسم کتونی، سنتز اسیدهای چرب، گلوکونئوژنز (فرآیند تشکیل گلوکز از آمینو اسیدها و چربی‌ها)) شود، و بافرینگ تا زمانی که کاملاً دکربوکسیله شود به تأخیر می‌افتد.
اکسیداسیون
اکسیداسیون یک مول استات دو مول اکسیژن مصرف می‌کند و یک مول دی‌اکسید کربن خالص تولید می‌کند.
کاربرد استات در دیالیز
حدود 54 درصد از استات تزریق‌شده بلافاصله اکسیده می‌شود و باقی‌مانده آن وارد مسیرهای جایگزین می‌شود. در نتیجه، اگر دیالیز استات بدون گلوکز استفاده شود، باعث افزایش اجسام کتونی و تولید اسید چرب آزاد با کاهش سطوح انسولین می‌شود.اگر اجسام کتونی در مایعات بدن باقی بمانند، به طور معمول با از بین‌رفتن اثر بافری آن‌ها از بین می‌روند.
پایین بودن میزان اکسیداسیون را می‌توان با این واقعیت توضیح داد که استات معمولاً سوخت اصلی متابولیکی نیست. حداکثر میزان متابولیسم استات در افراد عادی 5 میلی‌مول در دقیقه تخمین زده می‌شود و به نظر می‌رسد در بیمارانی که تحت دیالیز قرار می‌گیرند کمتر باشد (3-4 میلی مول در دقیقه).
هنگامی که سطح استات خون بیش از 7 میلی‌مول در لیتر باشد، غلظت مالئات و سیترات در خون افزایش می‌یابد که خطر ادامه اسیدوز متابولیکی را بالاتر می‌برد.در گذشته، استات با غلظتی بین 35 تا 40 میلی‌مول بر لیتر جایگزین بی‌کربنات در دیالیز بوده است.
