Struktura dimetyloaniliny, właściwości, synteza, zastosowania

1386
Anthony Golden
Struktura dimetyloaniliny, właściwości, synteza, zastosowania

Plik dimetyloanilina lub dimetylofenyloamina jest związkiem organicznym utworzonym przez pierścień benzenowy z grupą aminową podstawioną dwiema grupami metylowymi. Jego wzór chemiczny to C.8H.jedenaścieN.

Znana jest również jako N, N-dimetyloanilina, ponieważ jest pochodną aniliny, w której atomy wodoru z grupy aminowej zastąpiono dwiema grupami metylowymi. To sprawia, że ​​jest trzeciorzędową aminą.

Struktura N, N-dimetyloaniliny. Nie podano autora do odczytu maszynowego. Zakłada się Mysid (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Źródło: Wikipedia Commons.

N, N-Dimetyloanilina to bladożółta do brązowej oleista ciecz o charakterystycznym zapachu amin. Jest związkiem zasadowym i reaguje z kwasem azotawym, tworząc związek nitrozowy. Pod wpływem powietrza brązowieje.

Wykorzystywany jest do produkcji barwników do farb. Znajduje również zastosowanie jako aktywator katalizatorów polimeryzacji oraz w mieszaninach służących do rejestracji obrazu. Z kolei został wykorzystany w syntezie związków o działaniu przeciwbakteryjnym lub antybiotykowym, takich jak niektóre cefalosporyny pochodzące z penicylin. N, N-dimetyloanilina jest również bazą do otrzymywania innych związków chemicznych.

Jest to ciecz palna i po podgrzaniu w celu rozkładu wydziela toksyczne opary. Ostra ekspozycja ludzi na N, N-dimetyloanilinę może prowadzić do negatywnych skutków, takich jak między innymi bóle głowy, zawroty głowy, zmniejszenie stężenia tlenu we krwi i niebieskawe przebarwienia skóry..

Indeks artykułów

  • 1 Struktura
  • 2 Nazewnictwo
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Stan fizyczny
    • 3.2 Masa cząsteczkowa
    • 3.3 Temperatura topnienia
    • 3.4 Temperatura wrzenia
    • 3.5 Temperatura zapłonu
    • 3.6 Prężność par
    • 3.7 Temperatura samozapłonu
    • 3.8 Gęstość
    • 3.9 Współczynnik załamania światła
    • 3.10 Rozpuszczalność
    • 3.11 Stała zasadowości
    • 3.12 Właściwości chemiczne
    • 3.13 Ryzyka
  • 4 Synteza
  • 5 zastosowań
    • 5.1 W przemyśle farbiarskim
    • 5.2 Przy produkcji mieszanin fotoutwardzalnych
    • 5.3 W produkcji włókna szklanego
    • 5.4 W syntezie antybiotyków
    • 5.5 W katalizie reakcji chemicznych
    • 5.6 W różnych zastosowaniach
  • 6 Odnośniki

Struktura

Poniższy rysunek przedstawia strukturę przestrzenną N, N-dimetyloaniliny:

Przestrzenna budowa N, N-dimetyloaniliny. Ajschylos [domena publiczna]. Źródło: Wikipedia Commons.

Nomenklatura

- N, N-dimetyloanilina

- Dimetyloanilina

- Dimetylofenyloamina

- N, N-dimetylobenzenamina

N, N jest umieszczony w nazwie, aby wskazać, że dwie grupy metylowe (-CH3) są przyłączone do azotu (N), a nie do pierścienia benzenowego.

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bladożółty do brązowego płyn.

Waga molekularna

121,18 g / mol.

Temperatura topnienia

3 ºC.

Temperatura wrzenia

194 ºC.

Temperatura zapłonu

63 ºC (metoda zamkniętego tygla). Jest to minimalna temperatura, przy której wydziela opary, które mogą zapalić się, jeśli przejdzie nad nim płomień..

Ciśnienie pary

0,70 mm Hg przy 25 ° C.

Temperatura samozapłonu

371 ° C. Jest to minimalna temperatura, w której spontanicznie spala się pod ciśnieniem atmosferycznym, bez zewnętrznego źródła ciepła lub płomienia..

Gęstość

0,9537 g / cm3 przy 20 ºC.

Współczynnik załamania światła

1,5582 przy 20 ºC.

Rozpuszczalność

W wodzie jest bardzo słabo rozpuszczalny: 1,454 mg / L przy 25 ºC.

Dobrze rozpuszczalny w alkoholu, chloroformie i eterze. Rozpuszczalny w acetonie, benzenie oraz utlenionych i chlorowanych rozpuszczalnikach.

Stała zasadowości

K.b 11,7, co wskazuje na łatwość, z jaką ten związek przyjmuje jon wodorowy z wody.

Właściwości chemiczne

N, N-dimetyloanilina jest związkiem podstawowym. Reaguje z kwasem octowym dając octan N, N-dimetyloaniliniowy.

Grupa -N (CH3)dwa N, N-dimetyloaniliny jest silnym aktywatorem podstawienia aromatycznego w tej pozycji w celu pierścienia benzenowego.

Reaguje z azotynem sodu (NaNOdwa) w obecności kwasu solnego (HCl) tworzącego p-nitrozo-N, N-dimetyloanilinę. Również z kwasem azotawym generuje ten sam związek nitrozowany na miejscu w celu.

Gdy N, N-dimetyloanilina reaguje z chlorkiem benzenodiazoniowym, w lekko kwaśnym środowisku, powstaje związek azowy typu Ar-N = N-Ar ', w którym Ar jest grupą aromatyczną. Cząsteczki z grupami azowymi to silnie zabarwione związki.

Ryzyka

Po podgrzaniu do rozkładu wydziela silnie toksyczne opary aniliny i tlenki azotu NOx.

Jest to ciecz palna.

Powoli rozkłada się w wodzie wystawionej na działanie promieni słonecznych. Nie ulega biodegradacji.

Ulatnia się z wilgotnej gleby i powierzchni wody. Nie wyparowuje z suchej gleby i przez nią przemieszcza się. Nie kumuluje się w rybach.

Może być wchłaniany przez skórę. Jest również szybko wchłaniany przez inhalację. Narażenie ludzi na N, N-dimetyloanilinę może zmniejszyć zawartość tlenu we krwi, powodując niebieskawe zabarwienie skóry..

Ostra inhalacja tego związku może prowadzić do negatywnych skutków dla ośrodkowego układu nerwowego i układu krążenia, z bólami głowy, sinicą i zawrotami głowy..

Synteza

Można go wyprodukować na kilka sposobów:

- Z aniliny i metanolu pod ciśnieniem w obecności katalizatorów kwasowych, takich jak H.dwapołudniowy zachód4. Otrzymuje się siarczan, który przekształca się w zasadę przez dodanie wodorotlenku sodu.

Synteza N, N-dimetyloaniliny. Werderkli - Praca własna. Domena publiczna. Źródło: Wikipedia Commons.

- Przepuszczanie pary aniliny i eteru dimetylowego nad aktywowanym tlenkiem glinu.

- Ogrzewanie mieszaniny aniliny, chlorku aniliniowego i metanolu pod ciśnieniem, a następnie destylacja.

Aplikacje

W przemyśle farbiarskim

Ze względu na właściwość reagowania z chlorkiem benzenodiazoniowym z wytworzeniem związków azowych, N, N-dimetyloanilina jest stosowana jako półprodukt do produkcji barwników..

Jest surowcem do syntezy barwników z rodziny fioletów metylowych.

Barwnik na bazie fioletu metylowego. Nie podano autora do odczytu maszynowego. Założono, że Shaddack (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich). [Domena publiczna]. Źródło: Wikipedia Commons

W produkcji mieszanek fotoutwardzalnych

N, N-dimetyloanilina jest częścią fotoutwardzalnej mieszaniny, która ulega utwardzeniu w wyniku wysokiej wrażliwości na światło widzialne lub bliską podczerwień, dzięki czemu może być stosowana do rejestracji obrazów lub materiałów fotorezyst..

N, N-dimetyloanilina jest jednym ze składników mieszaniny powodujących uczulenie na długości fal, w taki sposób, że kompozycję utwardza ​​się światłem o długościach fal o niskiej energii.

Szacuje się, że rola N, N-dimetyloaniliny prawdopodobnie hamuje reakcję zakończenia polimeryzacji rodnikowej wywołaną przez tlen..

W produkcji włókna szklanego

N, N-dimetyloanilina jest stosowana jako utwardzacz katalityczny w niektórych żywicach z włókna szklanego.

W syntezie antybiotyków

N, N-dimetyloanilina uczestniczy w syntezie cefalosporyn począwszy od penicylin.

Sulfotlenki penicyliny są przekształcane w pochodne cefemów po podgrzaniu w obecności zasadowych katalizatorów, takich jak N, N-dimetyloanilina.

Te cefalosporyny wykazują działanie przeciwbakteryjne przeciwko organizmom Gram-dodatnim i Gram-ujemnym, a także przeciwko gronkowcom opornym na penicylinę..

Antybiotyki Alina Kuptsova. Źródło: Pixabay.

Należy jednak zauważyć, że N, N-dimetyloanilina pozostaje w tych antybiotykach jako zanieczyszczenie..

W katalizie reakcji chemicznych

Do aktywacji katalizatorów polimeryzacji olefin stosuje się N, N-dimetyloanilinę.

Jest stosowany razem z pentafluorofenolem (C6fa5OH), z którym tworzy związek jonowy [HNPhMedwa]+[H (OC6fa5)dwa]-. Ten związek jonowy ma jeden lub dwa aktywne protony, które aktywują katalizator oparty na metalu przejściowym.

Dodatkowo do produkcji żywic zastosowano N, N-dimetyloanilinę jako przyspieszacz polimeryzacji lub promotor tworzenia żywic poliestrowych. Jego działanie powoduje szybkie utwardzanie żywicy.

W różnych zastosowaniach

Wykorzystywany jest w syntezie innych związków chemicznych np. Waniliny oraz jako półprodukt do leków farmaceutycznych.

Jest również używany jako rozpuszczalnik, jako środek alkilujący, jako stabilizator oraz do produkcji farb i powłok..

Bibliografia

  1. S. National Library of Medicine. (2019). N, N-Dimetyloanilina. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Morrison, R.T. i Boyd, R.N. (2002). Chemia organiczna. 6th Edition. Prentice-Hall.
  3. (2000). N, N-Dimetyloanilina. Streszczenie. Odzyskany z epa.gov
  4. Zanaboni, P. (1966). Nienasycona żywiczna kompozycja poliestrowa o wysokiej stabilności i szybkim utwardzaniu w niskich temperaturach przy użyciu mieszaniny dimetyloaniliny, trietanoloaminy i difenyloaminy. NAS. Patent nr 3,236,915. 22 lutego 1966.
  5. Nudelman, A. i McCaully, R.J. (1977). Proces przekształcania penicylin w cefalosporyny i ich związki pośrednie. NAS. Patent nr 4,010,156. 1 marca 1977.
  6. Kouji Inaishi (2001). Kompozycja fotoutwardzalna. NAS. Patent nr 6,171,759 B1. 9 stycznia 2001.
  7. Luo, L. i in. (2012). Jonowy kwas bronstedowy. NAS. Patent nr 8,088,952 B2. 3 stycznia 2012.

Jeszcze bez komentarzy