ACETANILID (C8H9NO): STRUKTUR, EGENSKABER, SYNTESE - KEMI - 2024

Den acetanilid (C8H9NO) er et aromatisk amid modtager adskillige yderligere navne: N-acetilarilamina, N-phenylacetamid og acetanilo. Det forekommer som et lugtfrit fast stof i form af flager, dets kemiske natur er amid, og som sådan kan det danne brandfarlige gasser, når det reageres med stærke reduktionsmidler.

Desuden er det en svag base, være i stand til at reagere med dehydratiseringsmidler såsom P ₂ O ₅ til frembringelse af et nitril. Acetanilid viste sig at have smertestillende og antipyretisk virkning og blev brugt i 1886 under navnet Antifebrina af A. Cahn og P. Hepp.

I 1899 blev acetylsalicylsyre (aspirin) introduceret på markedet, der havde de samme terapeutiske virkninger som acetanilid. Da brugen af ​​acetanilid var relateret til forekomsten af ​​cyanose hos patienter - en konsekvens af methemoglobinæmi induceret af acetanilid - blev brugen af ​​denne kasseret.

Derefter blev det konstateret, at den smertestillende og antipyretiske virkning af acetanilid var bosiddende i en metabolit der kaldes paracetamol (acetoaminophen), som ikke havde sine toksiske virkninger, som antydet af Axelrod og Brodie.

Kemisk struktur

Det øverste billede repræsenterer den kemiske struktur af acetanilid. Til højre er den hexagonale aromatiske ring af benzen (med stiplede linjer), og til venstre er årsagen til, at forbindelsen består af et aromatisk amid: acetamidogruppen (HNCOCH ₃).

Acetamidogruppen giver benzenringen en større polær karakter; det vil sige, det skaber et dipolmoment i acetanilidmolekylet.

Hvorfor? Fordi nitrogen er mere elektronegativt end nogen af ​​carbonatomer i ringen, og det er også bundet til acylgruppen, hvis O-atom også tiltrækker elektrondensitet.

På den anden side hviler næsten hele molekylstrukturen af ​​acetanilid på det samme plan på grund af sp ^2- hybridisering af atomerne, der udgør det.

Der er en undtagelse, der er knyttet til dem fra –CH _3- gruppen, hvis brintatomer udgør vertikaterne af en tetrahedron (de hvide kugler yderste til venstre kommer ud af flyet).

Resonansstrukturer og intermolekylære interaktioner

Det ene par uden deling i N-atomet cirkulerer gennem π-systemet i den aromatiske ring og har oprindelse i flere resonansstrukturer. En af disse strukturer ender dog med en negativ ladning på O-atomet (mere elektronegativt) og en positiv ladning på N-atomet.

Der er således resonansstrukturer, hvor en negativ ladning bevæger sig i ringen, og en anden, hvor den ligger i O-atomet. Som en konsekvens af denne "elektroniske asymmetri" - som kommer fra hånden af ​​molekylær asymmetri-, acetanilid det interagerer intermolekylært af dipol-dipol kræfter.

Imidlertid er hydrogenbinding (NHO-…) -interaktioner mellem to acetanilidmolekyler faktisk den dominerende kraft i deres krystalstruktur.

Acetanilidkrystaller består således af orthorhombiske enhedsceller med otte molekyler orienteret i "fladt bånd" -form ved hjælp af deres hydrogenbindinger.

Dette kan visualiseres ved at anbringe det ene acetanilidmolekyle oven på det andet parallelt. Da HNCOCH _3- grupperne rumligt overlapper hinanden, danner de hydrogenbindinger.

Derudover kan en tredjedel mellem disse to molekyler også "glide", men med sin aromatiske ring peger mod den modsatte side.

Kemiske egenskaber

Molekylær vægt

135,166 g / mol.

Kemisk beskrivelse

Hvidt eller off-white fast stof. Det danner lyse hvide flager eller et krystallinsk hvidt pulver.

Lugt

Toilet.

Smag

Lidt krydret.

Kogepunkt

304 ° C til 760 mmHg (579 ° F til 760 mmHg).

Smeltepunkt

114,3 ° C (237,7 ° F).

Flammepunkt eller flammepunkt

169 ° C (337 ° F). Måling foretaget i et åbent glas.

Massefylde

1.219 mg / ml ved 15 ° C (1.219 mg / ml ved 59 ° F)

Dampdensitet

4,65 i forhold til luft.

Damptryk

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

Stabilitet

Det gennemgår en kemisk omlejring, når den udsættes for ultraviolet lys. Hvordan ændres strukturen? Acetylgruppen danner nye bindinger på ringen ved ortho og para positioner. Derudover er den stabil i luft og uforenelig med stærke oxidationsmidler, kaustik og alkalier.

Volatilitet

Mærkelig flygtig ved 95 ° C.

Selvantændelsestemperatur

1004ºF.

nedbrydning

Det nedbrydes ved opvarmning og udsender en meget giftig røg.

pH

5-7 (10 g / l H ₂ O ved 25 ° C)

Opløselighed

- I vand: 6,93 × 103 mg / ml ved 25 ° C.

- Opløselighed af 1 g acetanilid i forskellige væsker: i 3,4 ml alkohol, 20 ml kogende vand, 3 ml methanol, 4 ml acetone, 0,6 ml kogende alkohol, 3,7 ml chloroform, 5 ml gliecerol, 8 ml dioxan, 47 ml benzen og 18 ml ether. Chlorhydrat øger opløseligheden af ​​acetanilid i vand.

syntese

Det syntetiseres ved omsætning af eddikesyreanhydrid med acetanilid. Denne reaktion vises i mange tekster af organisk kemi (Vogel, 1959):

C ₆ H ₅ NH ₂ + (CH ₃ CO) ₂ O => C ₆ H ₅ NHCOCH ₃ + CH ₃ COOH

Applikationer

-Det er et hæmmende middel til nedbrydningsprocessen af ​​hydrogenperoxid (hydrogenperoxid).

-Stabiliserer celluloseesterlakker.

-Det deltager som mellemmand i accelerationen af ​​gummiproduktion. Ligeledes er det et mellemprodukt i syntesen af ​​nogle farvestoffer og kamfer.

-Gener som en forløber i syntesen af ​​penicillin.

-Det bruges til fremstilling af 4-acetamidosulfonylbenzenchlorid. Acetanilid reagerer med chlorsulfonsyre (HSO ₃ Cl) og frembringer således 4-aminosulfonylbenzenchlorid. Dette reagerer med ammoniak eller en primær organisk amin til dannelse af sulfonamider.

-Det blev anvendt eksperimentelt i det 19. århundrede i udviklingen af ​​fotografering.

-Acetanilid bruges som en markør for elektroosmotiske fluxer (EOF) i kapillær elektroforese til undersøgelse af forbindelsen mellem lægemidler og proteiner.

- For nylig (2016) er acetanilid blevet knyttet til 1- (ω-phenoxyalkyluracil) i forsøg på at hæmme replikation af hepatitis C. Virkningen binder til position 3 i pyrimidinringen.

-De eksperimentelle resultater indikerer en reduktion i replikationen af ​​det virale genom, uanset den virale genotype.

- Før identificeringen af ​​acetanilids toksicitet blev det brugt som et smertestillende middel og antipyretikum fra 1886. Senere (1891) blev det anvendt til behandling af kronisk og akut bronkitis af Grün.

Referencer

1. J. Brown & DEC Corbridge. (1948). Krystallstruktur af acetanilid: Brug af polariseret infrarød stråling. Naturvolumen 162, side 72. doi: 10.1038 / 162072a0.
2. Grün, EF (1891) Anvendelse af acetanilid til behandling af akut og kronisk bronkitis. Lancet 137 (3539): 1424-1426.
3. Magri, A. et al. (2016). Undersøgelse af acetanilidderivater af 1- (ω-phenoxyalkyl) uraciler som nye hæmmere af Hepatitis C-virusreplikation. Sci. Rep. 6, 29487; doi: 10.1038 / srep29487.
4. Merck KGaA. (2018). Acetanilid. Hentet den 5. juni 2018 fra: sigmaaldrich.com
5. SIDS Første vurderingsrapport for 13. SIAM. Acetanilid.. Hentet den 5. juni 2018 fra: inchem.org
6. Wikipedia. (2018). Acetanilid. Hentet den 5. juni 2018, fra: en.wikipedia.org
7. Pubchem. (2018). Acetanilid. Hentet den 5. juni 2018 fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov