Προπαναμίδιο

Το προπαναμίδιο ή προπυλαμίδιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂COΝΗ₂, είναι ένα αμίδιο και, πιο συγκεκριμένα, ένα παράγωγο του προπανικού οξέος, από το οποίο (τυπικά) προκύπτει με αντικατάσταση του υδροξυλίου του καρβοξυλίου από αμινομάδα. Με βάση τον χημικό τύπο, C₃H₇NO, έχει τα ακόλουθα 76 ισομερές θέσης (όχι όλα σταθερά):

1. 1-αμινοπροπεν-1-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=C(NH₂)OH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
2. 2-αμινοπροπεν-1-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(NH₂)=CHOH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
3. 3-αμινοπροπεν-1-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο H₂NCH₂CH=CHOH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
4. 1-αμινοπροπεν-2-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH(NH₂)OH, σε δύο (2) οπτικά ισομερή.
5. 2-αμινοπροπεν-2-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(NH₂)CH₂OH, σε δύο (2) οπτικά ισομερή.
6. 3-αμινοπροπεν-2-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο H₂NCH=CHCH₂OH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
7. 1-αμινοπροπεν-1-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(OH)=CHNH₂, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
8. 1-αμινοπροπεν-2-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(OH)CH₂NH₂.
9. Προπεν-1-υδροξυλαμίνη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=CHNHOH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
10. Προπεν-2-υδροξυλαμίνη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH₂NHOH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
11. Προπενυδροξυλαμίνη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(NHOH)=CH₂.
12. 1-μεθυλαμινοαιθενόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(NHCH₃)OH.
13. 2-μεθυλαμινοαιθενόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃NHCH=CHOH, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
14. Βινυλαμινομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHNHCH₂OH.
15. N-μεθυλοαιθενυδροξυλαμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHN(OH)CH₃.
16. 1-μεθοξυαιθεναμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(OCH₃)NH₂.
17. 2-μεθοξυαιθεναμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃OCH=CHNH₂, σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
18. Ν-μεθοξυαιθεναμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHNHOCH₃.
19. Αιθενοξυμεθαναμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHOCH₂NH₂.
20. 1-ιμινοπροπανόλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂C(=NH)OH.
21. 2-ιμινοπροπανόλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(=NH)CH₂OH.
22. 3-ιμινοπροπανόλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο HN=CHCH₂CH₂OH.
23. Ιμινοπροπανόλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH(OH)CH=NH.
24. Προπανυδροξυλιμίνη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH=NOH.
25. Προπανυδροξυλιμίνη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(=NOH)CH₃.\
26. 1-μεθυλενιμιναιθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH(N=CH₂)OH.
27. 2-μεθυλενιμιναιθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=NCH₂CH₂OH.
28. 1-μεθυλιμιναιθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(=NCH₃)OH.
29. 2-μεθυλιμιναιθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃N=CHCH₂OH.
30. Αιθυλιμινομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂N=CHOH.
31. Αιθυλιδενιμινομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=NCH₂OH.
32. 1-μεθοξυαιθανιμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃C(OCH₃)=NH.
33. 2-μεθοξυαιθανιμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃OCH₃CH=NH.
34. Αιθοξυμεθανιμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂OCH₂=NH.
35. Μεθοξυ-N-μεθυλομεθανιμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃ΟCH=NCH₃.
36. N-μεθοξυμεθυλομεθανιμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃ΟCH₂N=CH₂.
37. 1-νιτρωδοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂NO.
38. 2-νιτρωδοπροπάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH(NO)CH₃.
39. 2-αμινοπροπανάλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH(NH₂)CHO, σε δύο (2) οπτικά ισομερή.
40. 3-αμινοπροπανάλη με σύντομο συντακτικό τύπο H₂NCH₂CH₂CHO.
41. Μεθυλαμιναιθανάλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃NHCH₂CHO.
42. Αμινοπροπανόνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃COCH₂NH₂.
43. N-μεθυλαιθαναμίδιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CONHCH₃.
44. Ν-αιθυλομεθαναμίδιο με σύντομο συντακτικό τύπο HCONHCH₂CH₃.
45. N,N-διμεθυλομεθαναμίδιο με σύντομο συντακτικό τύπο HCON(CH₃)₂.
46. 3,Ν-εποξυπροπαναμίνη-1 ή 1,2-οξαζολιδίνη.
47. 1',2-εποξυ-N-μεθυλαιθαναμίνη ή 1,3-οξαζολιδίνη.
48. N,2-εποξυ-N-μεθυλαιθαναμίνη ή N-μεθυλο-1,2-οξετιδίνη.
49. 1,Ν-εποξυπροπαναμίνη-2 ή 3-μεθυλο-1,2-οξετιδίνη.
50. 2,Ν-εποξυπροπαναμίνη-1 ή 4-μεθυλο-1,2-οξετιδίνη.
51. 1,1'-εποξυ-Ν-μεθυλαιθαναμίνη ή 2-μεθυλο-1,3-οξετιδίνη.
52. 1,1'-εποξυ-Ν,Ν-διμεθυλομεθναμίνη ή N-μεθυλο-1,3-οξετιδίνη.
53. 1,3-εποξυπροπαναμίνη-1 ή 2-αμινοοξετάνιο'.
54. 1,3-εποξυπροπαναμίνη-2 ή 3-αμινοοξετάνιο'.
55. 1,3-επαζω-N-υδροξυπροπάνιο ή N-υδροξυαζετιδίνη.
56. 1,3-επαζωπροπανόλη-1 ή 2-υδροξυαζετιδίνη.
57. 1,3-επαζωπροπανόλη-2 ή 3-υδροξυαζετιδίνη.
58. 1',Ν-εποξυ-N-μεθυλαιθαναμίνη ή N-αιθυλοξαζιριδίνη.
59. 1,Ν-εποξυ-N-μεθυλαιθαναμίνη ή 3,Ν-διμεθυλοξαζιριδίνη.
60. 2,Ν-εποξυπροπαναμίνη-2 ή 3,3-διμεθυλοξαζιριδίνη.
61. 1,2-εποξυπροπαναμίνη-2 ή 2-αμινο-2-μεθυλοξιράνιο.
62. 1,2-εποξυπροπαναμίνη-1 ή 2-αμινο-3-μεθυλοξιράνιο.
63. 2,3-εποξυπροπαναμίνη-1 ή αμινομεθυλοξιράνιο.
64. 1,2-εποξυ-N-μεθυλαιθαναμίνη ή μεθυλαμινοξιράνιο.
65. 2,3-επαζωπροπανόλη-2 ή 2-μεθυλο-2-υδροξυαζιριδίνη.
66. 1,2-επαζωπροπανόλη-1 ή 3-μεθυλο-2-υδροξυαζιριδίνη.
67. Ν-υδροξυ-1,2-επαζωπροπάνιο] ή 2-μεθυλο-N-υδροξυαζιριδίνη.
68. N-μεθυλο-1,2-επαξαιθανόλη ή N-μεθυλο-2-υδροξυαζιριδίνη.
69. N-υδροξυμεθυλο-1,2-επαζωπροπάνιο] ή N-υδροξυμεθυλαζιριδίνη.
70. 2,3-επαζωπροπανόλη-1 ή 2--υδροξυμεθυλαζιριδίνη.
71. N-μεθοξυεπαζαιθάνιο ή N-μεθοξυαζιριδίνη.
72. 1-μεθοξυεπαζαιθάνιο ή 2-μεθοξυαζιριδίνη.
73. 1-αμινοκυκλοπροπανόλη.
74. 2-αμινοκυκλοπροπανόλη σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή.
75. Κυκλοπροπανυδροξυλαμίνη
76. Αμινοξυκυκλοπροπάνιο.

Δομή

Δεσμοί
Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
Ν-H	σ	2sp3-1s	101,7 pm	17% N- H+
C#2-H	σ	2sp3-1s	109 pm	3% C- H+
C#1-H	σ	2sp2-1s	107 pm	3% C- H+
C=O	σ	2sp2-2sp2	134 pm	19% C+ O-
	π	2p-2p
C-N	σ	2sp2-2sp3	149 pm	6% C+ N-
C#1-C#2	σ	2sp2-2sp3	151 pm
C#2-C#3	σ	2sp3-2sp3	154 pm
Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο
N	-0,40
O	-0,38
C#3	-0,09
C#2	-0,06
Η (H-C)	+0,03
Η (H-N)	+0,17
C#1	+0,44

Παραγωγή

Με προπανοϋλίωση αμμωνίας

Με επίδραση προπανοϋλοαλογονίδιου (CH₃CH₂COX) σε αμμωνία παράγεται προπαναμίδιο:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{X}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{X}$

Με θέρμανση προπανικού αμμωνίου

Με θέρμανση προπανικού αμμωνίου παράγεται προπαναμίδιο:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\stackrel{\mathrm{△}}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Με μερική υδρόλυση προπανονιτριλίου

Με μερική υδρόλυση προπανονιτρίλιου παράγεται προπαναμίδιο:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{H+}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Με αμμωνιόλυση προπανικού αλκυλεστέρα

Με επίδραση αμμωνίας σε κάποιο προπανικό αλκυλεστέρα (HCOOR) παράγεται προπαναμίδιο

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{R}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{R}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

Υδρόλυση

Το προπαναμίδιο υδρολύεται σχηματίζοντας προπανικό οξύ:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}$

• Η αντίδραση καταλύεται από την ύπαρξη οξέων ή βάσεων. Ο ιονισμός των προϊόντων εξαρτάται από το pH. Σε όξινο pH παράγεται CH₃CH₂COOH και NH₄⁺. Σε αλκαλικό παράγεται CH₃CH₂COO^- και NH₃. Σε κάποια ενδιάμεση περιοχή παράγεται CH₃CH₂COONH₄ (δηλαδή έχουμε ιονισμό και των δύο).

Αφυδάτωση

Με επίδραση αφυδατικών μέσων, όπως πεντοξείδιο του φωσφόρου (P₂O₅) ή πενταχλωριούχο φωσφόρο (PCl₅) ή θειονυλοχλωρίδιο (SOCl₂), παράγεται προπανονιτρίλιο (CH₃CN):

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{P_2{O}_5\acute{\eta }PC{l}_5\acute{\eta }SOC{l}_2}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Αμφολυτική συμπεριφορά

Με επίδραση ισχυρών οξέων ή ισχυρών βάσεων σχηματίζει αντίστοιχα άλατα. Π.χ.:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{l}$
$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}$

Απαζώτωση

Με επίδραση νιτρώδους οξέος (HNO₂) παράγεται προπανικό οξύ και άζωτο:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\uparrow }$

Αναγωγή

Με επίδραση υδρογόνου ή λιθιοαργιλλιοϋδρίδιου σε προπαναμίδιο παράγεται προπαναμίνη-1:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{Ni}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$
$\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\stackrel{}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{L}\mathrm{i}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Αποικοδόμηση Hofmann

Με επίδραση υποβρωμιούχου καλίου (BrOK) το προπαναμίδιο αποικοδομείται σε αιθαναμίνη και ανθρακικό κάλιο:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{O}\mathrm{K}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

• Το υποβρωμιούχο κάλιο παράγεται συνήθως επιτόπου («in situ»), με την επίδραση υδροξειδίου του καλίου (KOH) σε στοιχειακό βρώμιο:

$\mathrm{B}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{}{\to }\mathrm{2}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{O}\mathrm{K}$

Πηγές

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου: Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, Χημεία Οργανικών Ενώσεων, παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
• Ν.Α. Πετάση: Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας, 1982
• Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.