Struktura, właściwości, nazewnictwo, zagrożenia i zastosowania anizolu

1412
David Holt

Plik anizol lub metoksybenzen jest związkiem organicznym składającym się z eteru aromatycznego o wzorze chemicznym C6H.5OCH3. Jego stan skupienia jest bezbarwną cieczą, która może przybierać żółtawe zabarwienie. Można go łatwo rozpoznać po charakterystycznym anyżowym zapachu.

Jest to wtedy związek lotny i niezbyt duże siły kohezji; typowe cechy lekkich eterów, które są przechowywane w małych szczelnych pojemnikach. W szczególności anizol jest najprostszym z eterów alkiloarylowych; to znaczy te ze składnikiem aromatycznym (Ar) i innym składnikiem alkilowym (R), Ar-O-R.

Cząsteczka anizolu. Źródło: Ben Mills za pośrednictwem Wikipedii.

Grupa C6H.5- oznacza Ar i -CH3 do R, mając w ten sposób C6H.5-O-CH3. Pierścień aromatyczny i obecność -OCH3 Jako podstawnik zwany metoksylem, nadaje anizolowi nukleofilowość wyższą niż benzen i nitrobenzen. Dlatego służy jako cząsteczka pośrednia do syntezy związków o aktywności farmakologicznej..

Jego charakterystyczny zapach anyżu został wykorzystany do dodania anizolu do produktów kosmetycznych i higienicznych, które wymagają przyjemnego zapachu..

Indeks artykułów

  • 1 Struktura anizolu
    • 1.1 Moment dipolowy
    • 1.2 Kryształy
  • 2 Właściwości
    • 2.1 Wygląd fizyczny
    • 2.2 Zapach
    • 2.3 Smak
    • 2.4 Masa cząsteczkowa
    • 2.5 Gęstość
    • 2.6 Gęstość par
    • 2.7 Temperatura topnienia
    • 2.8 Temperatura wrzenia
    • 2.9 Temperatura zapłonu
    • 2.10 Temperatura samozapłonu
    • 2.11 Lepkość
    • 2.12 Napięcie powierzchniowe
    • 2.13 Współczynnik załamania światła
    • 2.14 Rozpuszczalność
    • 2.15 nukleofilowość
    • 2.16 Reaktywność
  • 3 Nazewnictwo
  • 4 Ryzyka
  • 5 zastosowań
    • 5.1 Syntezy organiczne
    • 5.2 Zapachy
  • 6 Odnośniki

Struktura anizolu

Górny obraz przedstawia strukturę molekularną anizolu przy użyciu modelu sfer i prętów. Doceniany jest pierścień aromatyczny, którego węgle są spdwa i dlatego jest płaski, jak sześciokątny arkusz; a do niej przyłączona jest grupa metoksy, której atomem węgla jest sp3, a jego atomy wodoru znajdują się powyżej lub poniżej płaszczyzny pierścienia.

Znaczenie grupy -OCH3 w strukturze wykracza poza rozerwanie z płaską geometrią cząsteczki: nadaje jej polaryzację, aw konsekwencji apolarna cząsteczka benzenu uzyskuje trwały moment dipolowy.

Moment dipolowy

Ten moment dipolowy jest spowodowany atomem tlenu, który przyciąga elektrony o gęstości zarówno pierścienia aromatycznego, jak i metylowego. Dzięki temu cząsteczki anizolu mogą oddziaływać poprzez siły dipol-dipol; Chociaż nie ma żadnej możliwości tworzenia wiązań wodorowych, ponieważ jest eterem (ROR nie ma H połączonego z tlenem).

Wysoka temperatura wrzenia (154ºC) potwierdza doświadczalnie silne interakcje międzycząsteczkowe, które rządzą płynem. Podobnie, siły dyspersji londyńskiej są obecne, zależne od masy cząsteczkowej i oddziaływań π-π między samymi pierścieniami.

Kryształy

Struktura anizolu nie pozwala jednak na wystarczająco silne oddziaływanie, aby przyjąć ciało stałe w temperaturze pokojowej (tt = -37ºC). Może to również wynikać z faktu, że gdy odległości międzycząsteczkowe zmniejszają się, odpychanie elektrostatyczne między elektronami sąsiednich pierścieni aromatycznych zaczyna nabierać dużej siły..

Dlatego też, zgodnie z badaniami krystalograficznymi, cząsteczki anizolu w kryształach w temperaturze -173ºC nie mogą być ułożone w taki sposób, aby ich pierścienie były skierowane do siebie; to znaczy, że ich centra aromatyczne nie są ustawione jedno na drugim, ale raczej tworzą grupę -OCH3 znajduje się powyżej lub poniżej sąsiedniego pierścienia.

Nieruchomości

Wygląd fizyczny

Bezbarwna ciecz, która może mieć lekko słomkowy odcień.

Zapach

Pachnie trochę podobnie do nasion anyżu.

Smak

Cukierek; jednak jest umiarkowanie toksyczny, więc ten test jest niebezpieczny.

Masa cząsteczkowa

108,140 g / mol.

Gęstość

0,995 g / ml.

Gęstość pary

3,72 (względem powietrza = 1).

Temperatura topnienia

-37ºC.

Temperatura wrzenia

154ºC.

punkt zapłonu

125ºC (otwarty kubek).

Temperatura samozapłonu

475ºC.

Lepkość

0,778 cP w 30 ° C.

Napięcie powierzchniowe

34,15 dyn / cm w 30ºC.

Wskaźnik refrakcji

1.5179 przy 20ºC.

Rozpuszczalność

Słabo rozpuszczalny w wodzie (około 1 mg / ml). W innych rozpuszczalnikach, takich jak aceton, etery i alkohole, jest jednak bardzo dobrze rozpuszczalny.

Nukleofilowość

Aromatyczny pierścień anizolu jest bogaty w elektrony. Dzieje się tak, ponieważ tlen, mimo że jest atomem silnie elektroujemnym, wraz z elektronami ze swojej chmury π przyczynia się do ich delokalizacji przez pierścień w licznych strukturach rezonansowych. W konsekwencji przez układ aromatyczny przechodzi więcej elektronów, a tym samym zwiększa się jego nukleofilowość..

Wzrost nukleofilowości wykazano eksperymentalnie, porównując jego reaktywność w stosunku do aromatycznych podstawień elektrofilowych z reaktywnością benzenu. W ten sposób udokumentowany jest niezwykły efekt grupy -OCH.3 na właściwości chemiczne związku.

Podobnie należy zauważyć, że podstawienia elektrofilowe występują w pozycjach sąsiadujących (-orto) i przeciwnych (-para) względem grupy metoksylowej; to znaczy jest orto-para dyrektor.

Reaktywność

Nukleofilowość pierścienia aromatycznego anizolu już pozwala na dostrzeżenie jego reaktywności. Podstawienia mogą wystąpić albo w pierścieniu (co sprzyja jego nukleofilowości), albo w samej grupie metoksylowej; w tym ostatnim wiązanie O-CH jest zrywane3 aby zamienić -CH3 przez inną grupę alkilową: O-alkilowanie.

Dlatego w procesie alkilowania anizol może przyjąć grupę R (fragment innej cząsteczki) przez podstawienie H w swoim pierścieniu (C-alkilowanie) lub podstawienie CH3 swojej grupy metoksylowej. Poniższy obraz ilustruje to, co właśnie zostało powiedziane:

Alkilacja anizolu. Źródło: Gabriel Bolívar.

Na zdjęciu grupa R znajduje się w pozycji -orto, ale może też znajdować się w pozycji -para, przeciwnej do -OCH3. Kiedy zachodzi O-alkilacja, otrzymuje się nowy eter z inną grupą -OR.

Nomenklatura

Nazwa „anizol” jest najbardziej znana i akceptowana, najprawdopodobniej wywodzi się z zapachu anyżu. Jednak nazwa „metoksybenzen” jest dość specyficzna, ponieważ od razu określa strukturę i tożsamość tego aromatycznego eteru; jest to nazwa podlegająca systematycznej nomenklaturze.

Inną rzadziej używaną, ale równie ważną nazwą jest „eter fenylowo-metylowy”, który podlega tradycyjnej nomenklaturze. Jest to chyba najbardziej specyficzna nazwa ze wszystkich, ponieważ bezpośrednio wskazuje, które są dwiema częściami strukturalnymi eteru: fenylo-O-metyl, C6H.5-O-CH3.

Ryzyka

Badania medyczne nie były jeszcze w stanie wykazać możliwych śmiertelnych skutków anizolu w organizmie przy małych dawkach. Jednak, podobnie jak prawie wszystkie chemikalia, powoduje podrażnienia przy zbyt długim narażeniu w umiarkowanych stężeniach na skórę, gardło, płuca i oczy..

Ponadto, ze względu na nukleofilowość pierścienia, jego część jest metabolizowana, a zatem ulega biodegradacji. W rzeczywistości, w wyniku tej właściwości, symulacje pokazały, że nie może on koncentrować się w ekosystemach wodnych, ponieważ jego organizmy najpierw je degradują; dlatego też rzeki, jeziora lub morza mogą gromadzić anizol.

W glebach ze względu na swoją lotność szybko paruje i jest unoszony przez prądy powietrza; w związku z tym nie wpływa znacząco na masy roślinne lub plantacje.

Z drugiej strony w atmosferze reaguje z wolnymi rodnikami, dzięki czemu nie stwarza ryzyka zanieczyszczenia powietrza, którym oddychamy..

Aplikacje

Syntezy organiczne

Z anizolu można otrzymać inne pochodne przez aromatyczne podstawienie elektrofilowe. Dzięki temu może być stosowany jako półprodukt do syntezy leków, pestycydów i rozpuszczalników, do których pożądane jest dodanie jego właściwości. Drogi syntetyczne mogą obejmować głównie C-alkilację lub O-alkilację.

Zapachy

Oprócz zastosowania w syntezie organicznej, może być stosowany bezpośrednio jako dodatek do kremów, maści i perfum, wprowadzając do tych produktów aromat anyżowy..

Bibliografia

  1. Morrison, R. T. and Boyd, R, N. (1987). Chemia organiczna. Wydanie 5. Od redakcji Addison-Wesley Interamericana.
  2. Carey F. A. (2008). Chemia organiczna. (Wydanie szóste). Mc Graw Hill.
  3. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Chemia organiczna. Aminy. (Wydanie 10.). Wiley plus.
  4. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. (2019). Anizol. Baza danych PubChem, CID = 7519. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Wikipedia. (2019). Anizol. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  6. Pereira, Cynthia C. M., de la Cruz, Marcus H. C. i Lachter, Elizabeth R. (2010). Alkilacja anizolu i fenolu w fazie ciekłej katalizowana fosforanem niobu. Journal of the Brazilian Chemical Society, 21 (2), 367-370. dx.doi.org/10.1590/S0103-50532010000200025
  7. Seidel R. W. i Goddard R. (2015). Anizol w 100 K: pierwsze określenie struktury krystalicznej. Acta Crystallogr C Struct Chem, sierpień; 71 (Pt 8): 664-6. doi: 10.1107 / S2053229615012553
  8. Formulacja chemiczna. (2018). Metoksybenzen Odzyskany z: formulacionquimica.com

Jeszcze bez komentarzy