Acetanilid (C8H9NO) Štruktúra, vlastnosti, syntéza



acetanilid (C8H9NO) je aromatický amid, ktorý obsahuje niekoľko ďalších názvov: N-acetylarylamín, N-fenylacetamid a acetanil. Vyzerá ako tuhá látka bez zápachu vo forme vločiek, jej chemická povaha je amid a ako taká môže vytvárať horľavé plyny reakciou so silnými redukčnými činidlami..

Okrem toho je to slabá báza, ktorá je schopná reagovať s dehydratačnými činidlami, ako je P2O5 na vytvorenie nitrilu. Zistilo sa, že acetanilid mal analgetický a antipyretický účinok a bol použitý v roku 1886 s názvom Antifebrina od A. Cahna a P. Heppa.

V roku 1899 bola na trh uvedená kyselina acetylsalicylová (aspirín), ktorá mala rovnaké terapeutické účinky ako acetanilid. Keď použitie acetanilidu súviselo s výskytom cyanózy u pacientov - dôsledok methemoglobinémie vyvolanej acetanilidom - jeho použitie bolo vyradené..

Neskôr sa zistilo, že analgetický a antipyretický účinok acetanilidu spočíval v metabolite tohto paracetamolu (acetoaminofen), ktorý nemal toxické účinky, ako to navrhli Axelrod a Brodie..

index

  • 1 Chemická štruktúra
    • 1.1 Rezonančné štruktúry a intermolekulové interakcie
  • 2 Chemické vlastnosti
    • 2.1 Molekulová hmotnosť
    • 2.2 Chemický opis
    • 2.3 Vôňa
    • 2.4 Chuť
    • 2.5 Teplota varu
    • 2.6 Teplota topenia
    • 2.7 Bod vzplanutia alebo horľavosť
    • 2.8 Hustota
    • 2.9 Hustota pár
    • 2.10 Tlak pár
    • 2.11 Stabilita
    • 2.12 Volatilita
    • 2.13 Autoignition
    • 2.14 Rozklad
    • 2,15 pH
    • 2.16 Rozpustnosť
  • 3 Zhrnutie
  • 4 Aplikácie
  • 5 Referencie

Chemická štruktúra

Chemická štruktúra acetanilidu je znázornená na hornom obrázku. Na pravej strane je šesťuholníkový aromatický kruh benzénu (s bodkovanými čiarami) a ľavica je dôvod, prečo sa zlúčenina skladá z aromatického amidu: skupiny acetamido (HNCOCH3).

Acetamidová skupina dáva benzénovému kruhu väčší polárny charakter; to znamená, že vytvára dipólový moment v molekule acetanilidu.

Prečo? Pretože dusík je viac elektronegatívny ako ktorýkoľvek z atómov uhlíka v kruhu a je tiež viazaný na acylovú skupinu, ktorej atóm O tiež priťahuje elektrónovú hustotu.

Na druhej strane takmer celá molekulová štruktúra acetanilidu spočíva v rovnakej rovine v dôsledku sp hybridizácie.2 atómov, ktoré ho tvoria.

Existuje výnimka spojená s výnimkou skupiny -CH3, ktorých atómy vodíka tvoria vrcholy štvorstenu (biele guľôčky na ľavom konci vychádzajú z roviny).

Rezonančné štruktúry a intermolekulové interakcie

Solitérny pár bez zdieľania v atóme N cirkuluje systémom π aromatického kruhu, pričom vzniká niekoľko rezonančných štruktúr. Jedna z týchto štruktúr však končí záporným nábojom na atóme O (viac elektronegatívne) a kladným nábojom na atóme N..

Existujú teda rezonančné štruktúry, kde sa jeden záporný náboj pohybuje v kruhu, a druhý, kde sa nachádza v atóme O. V dôsledku tejto "elektronickej asymetrie" - ktorá pochádza z ruky molekulárnej asymetrie-, acetanilid intermolekulárne interaguje s dipólovo-dipólovými silami.

Avšak interakcie vodíkovými väzbami (N-H-O- ...) medzi dvoma molekulami acetanilidu sú v skutočnosti prevládajúcou silou v ich kryštalickej štruktúre. 

Týmto spôsobom sa kryštály acetanilidu skladajú z ortorombických jednotkových buniek ôsmich molekúl orientovaných s "plochými stuhami" ich vodíkovými väzbami.

Vyššie uvedené je možné vizualizovať, ak je jedna molekula acetanilidu umiestnená na vrchu druhej, paralelne. Tak, ako skupiny HNCOCH3 prekrývajú sa priestorovo, vytvárajú vodíkové mosty.

Okrem toho, medzi týmito dvoma molekulami tretina môže tiež "flip", ale s jeho aromatickým kruhom ukazuje na opačnú stranu.

Chemické vlastnosti

Molekulová hmotnosť

135,166 g / mol.

Chemický opis

Tuhá biela alebo sivá. Vytvorte svetlé biele vločky alebo kryštálovo biely prášok.

vône

toaletný.

príchuť

Mierne korenistá.

Teplota varu

304 ºC až 760 mmHg (579 ºF až 760 mmHg).

Teplota topenia

114,3 ° C (237,7 ° F).

Bod vzplanutia alebo horľavosť

169 ° C (337 ° F). Meranie v otvorenom poháriku.

hustota

1,219 mg / ml pri 15 ° C (1,219 mg / ml pri 59 ° F)

Hustota pár

4,65 vo vzťahu k vzduchu.

Tlak pary

1 mmHg pri 237 ° F, 1,22 × 10-3 mmHg pri 25 ° C, 2Pa pri 20 ° C.

stabilita

Pri vystavení ultrafialovému svetlu trpí chemickým prešmykom. Ako sa mení štruktúra? Acetylová skupina vytvára nové väzby v kruhu v polohách orto a para. Okrem toho je stabilný vo vzduchu a nekompatibilný so silnými oxidačnými činidlami, žieravinami a alkáliami..

prchavosť

Výrazne prchavé pri 95 ° C.

samovznietenia

1004 ° F.

rozklad

Pri zahrievaní sa rozkladá a vyžaruje vysoko toxický dym.

pH

5-7 (10 g / lH2Alebo pri teplote 25 ° C)

rozpustnosť

- Vo vode: 6,93 x 103 mg / ml pri 25 ° C.

- Rozpustnosť 1 g acetanilidu v rôznych kvapalinách: v 3,4 ml alkoholu, 20 ml vriacej vody, 3 ml metanolu, 4 ml acetónu, 0,6 ml vriaceho alkoholu, 3,7 ml chloroformu. ml glycerolu, 8 ml dioxánu, 47 ml benzénu a 18 ml éteru. Chloralhydrát zvyšuje rozpustnosť acetanilidu vo vode.

syntéza

Je syntetizovaný reakciou anhydridu kyseliny octovej s acetanilidom. Táto reakcia sa objavuje v mnohých textoch organickej chémie (Vogel, 1959):

C6H5NH2 + (CH3CO)2O => C6H5NHCOCH3 + CH3COOH

aplikácie

-Je to inhibičný prostriedok procesu rozkladu peroxidu vodíka (peroxid vodíka)..

-Stabilizuje esterové laky celulózy.

-Zasahuje ako sprostredkovateľ pri urýchľovaní výroby gumy. Podobne je sprostredkovateľom pri syntéze niektorých farbív a gáforu.

-Pôsobí ako prekurzor pri syntéze penicilínu.

-Používa sa pri výrobe 4-acetamidosulfonylbenzénchloridu. Acetanilid reaguje s kyselinou chlórsulfónovou (HSO)3Cl), čím vzniká 4-aminosulfonylbenzénchlorid. To reaguje s amóniom alebo primárnym organickým amínom za vzniku sulfónamidov.

-V devätnástom storočí sa experimentálne využívala na vývoj fotografie.

-Acetanilid sa používa ako marker elektroosmotických tokov (EOF) v kapilárnej elektroforéze na štúdium súvislosti medzi liekmi a proteínmi..

-Nedávno (2016) acetanilid je spojený s 1- (co-fenoxyalkyluracilom) v experimentoch na inhibíciu replikácie vírusu hepatitídy C. Acetanilid sa viaže na pozíciu 3 pyrimidínového kruhu.

-Experimentálne výsledky naznačujú zníženie replikácie vírusového genómu, nezávisle od vírusového genotypu.

-Pred identifikáciou toxicity acetanilidu sa použil ako analgetikum a antipyretikum po roku 1886. Následne (1891) sa použil na liečbu chronickej a akútnej bronchitídy u Grüna.

referencie

  1. J. Brown & D. E. C. Corbridge. (1948). Kryštálová štruktúra acetanilidu: použitie polarizovaného infračerveného žiarenia. Nature volume 162, strana 72. doi: 10.1038 / 162072a0.
  2. Grun, E. F. (1891) Použitie acetanilidu pri liečbe akútnej a chronickej bronchitídy. Lancet 137 (3539): 1424-1426.
  3. Magri, A. a kol. (2016). Prieskum acetanilidových derivátov 1- (co-fenoxyalkyl) uracilov ako nových inhibítorov replikácie vírusu hepatitídy C. Sci., 6, 29487; doi: 10,1038 / srep29487.
  4. Merck KGaA. (2018). Acetanilidu. Získané dňa 5. júna 2018, z: sigmaaldrich.com
  5. SIDS Úvodná správa o hodnotení pre 13. SIAM. Acetanilidu. [PDF]. Získané dňa 5. júna 2018, z: inchem.org
  6. Wikipedia. (2018). Acetanilidu. Získané dňa 5. júna 2018, z: en.wikipedia.org
  7. PubChem. (2018). Acetanilidu. Získané dňa 5. júna 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov