ο-τολουϊδίνη

Από testwiki
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Πρότυπο:Πληροφορίες χημικής ένωσης

Η ο-τολουϊδίνη ή 2-μεθυλοβενζεναμίνη ή o-αμινομεθυλοβενζόλιο ή ο-μεθυλανιλίνη ή ο-μεθυλοβενζεναμίνη είναι μια από τις τρεις (3) ισομερείς ενώσεις που έχουν την ονομασία «τολουϊδίνη». Πρόκειται για αρυλαμίνη όμοια σε συντακτικό τύπο με την ανιλίνη, εκτός από την παρουσία μιας μεθυλομάδας συνδεδεμένης σε ο- (ορθο-) θέση με το βενζολικό δακτύλιο. Οι χημικές ιδιότητες και των τριών (3) τολουϊδίνων είναι αρκετά παρόμοιες με αυτές της ανιλίνης και γενικά έχουν πολλές ιδιότητες κοινές με τις άλλες αρωματικές αμίνες. Εξαιτίας της αμινομάδας της που είναι άμεσα συνδεδεμένη με το βενζολικό δακτύλιο, η ο-τολουϊδίνη είναι μια ασθενής βάση. Είναι δυσδιάλυτη σε καθαρό νερό, αλλά ευδιάλυτη σε όξινα υδατικά διαλύματα (αλλά και σε πολύ αλκαλικά). Σε συνθήκες δωματίου (T = 25 °C, P = 1 atm) είναι ένα ιξώδες (πηκτό) υγρό. Χρησιμοποιείται για την παραγωγή βερνικιών. Είναι ακόμη συστατικό των επιταχυντών για την παραγωγή κυανακρυλικού γυαλιού. Είναι πολύ τοξική και ύποπτη για καρκινογένηση σε ανθρώπους. Ακόμη, η συγγενής ένωση ο-τολιδίνη (που το μόριό της αποτελείται από δύο μόρια ο-τολουϊδίνης συνδεμένα στο #4 άτομο άνθρακα του καθενός) χρησιμοποιείται ως μία προκαταρκτική δοκιμή για το αίμα στην εγκληματολογία.

Παραγωγή

Από o-μεθυλοφαινυλαλογονίδιο

Μέθοδος Hoffmann

Με επίδραση αμμωνίας σε o-μεθυλοφαινυλαλογονίδιο[1][2]:

oCH3C6H4X+2NH3oCH3C6H4NH2+NH4X

Με επίδραση νατραμίδιου σε ο-μεθυλοφαινυλαλογονίδιο

Με επίδραση διαλύματος νατραμίδιου σε ο-μεθυλοφαινυλαλογονίδιο[4]:

oCH3C6H4X+NaNH2oCH3C6H4NH2+NaX

Με αντιδραστήρια Grignard

Μέσω οργανομαγνησιακών ενώσεων και χλωραμίνης[5]:

oCH3C6H4X+Mg|Et2O|oCH3C6H4MgX+NH2CloCH3C6H4NH2+MgXCl

Αναγωγή o-νιτροτολουολίου

Με αναγωγή ο-νιτροτολουολίου[6][7]:

oCH3C6H4NO2+3H2600oCNioCH3C6H4NH2+2H2O
ή
oCH3C6H4NO2+3Fe+6HCloCH3C6H4NH2+3FeCl2+2H2O

Αποικοδόμηση ο-μεθυλοβενζαμιδίου

Με αποικοδόμηαη ο-μεθυλοβενζαμίδιου κατά Hofmann[8]:

oCH3C6H4CONH2+Br2+4KOHoCH3C6H4NH2+K2CO3+2KBr+2H2O

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Οξεοβασική συμπεριφορά

1. Συμπεριφορά βάσης - Παράγει άλατα με οξέα[9].:

oCH3C6H4NH2+H2OoCH3C6H4NH3++OH
oCH3C6H4NH2+HCloCH3C6H4NH3+Cl

2. Συμπεριφορά οξέος - Παράγει άλατα με ισχυρές βάσεις[10]:

oCH3C6H4NH2oCH3C6H4NH+H+
oCH3C6H4NH2+KOHoCH3C6H4NHK++H2O

Επίδραση νιτρώδους οξέος

  • Το νιτρώδες οξύ είναι σχετικά ασταθές και γι' αυτό παράγεται συνήθως επί τόπου («in citu») με την παρακάτω αντίδραση:

NaNO2+HCl5oCHNO2+NaCl

1. Παραγωγή ο-διαζωμεθυλοβενζολοχλωρίδιου[11]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+HCl5oC[oCH3C6H4N+N]Cl+2H2O

2. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-κρεσόλη[12]:

oCH3C6H4NH2+HNO2H+,H2OoCH3C6H4OH+H2O+N2

3. Απαμίνωση - μετατροπή σε αλκυλο(ο-μεθυλοφαινυλ)αιθέρα[13]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+ROHH+oCH3C6H4OR+2H2O+N2

4. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-ιωδοτολουόλιο[14]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+KIoCH3C6H4I+H2O+KOH+N2

5. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-αλοτολουόλιο[15]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+CuXH+oCH3C6H4X+H2O+CuOH+N2

6. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-φθοροτολουόλιο[16]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+HBF4oCH3C6H4F+2H2O+BF3+N2

7. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-νιτροτολουόλιο[17]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+NaNO2HBF4oCH3C6H4NO2+H2O+NaOH+N2

8. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-θειοκρεσόλη[18]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+KSHoCH3C6H4SH+H2O+KOH+N2

9. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-μεθυλοβενζονιτρίλιο[19]:

2oCH3C6H4NH2+2HNO2+Cu(CN)2oCH3C6H4CN+2H2O+Cu(OH)2+2N2

10. Απαμίνωση - μετατροπή σε ο-μεθυλοφαινυλαρύλιο[20]:

oCH3C6H4NH2+HNO2+ArHCu+oCH3C6H4Ar+2H2O+2N2

Αλκυλίωση αμινομάδας

Με αλκυλαλογονίδια[21].:

oCH3C6H4NH2+RXoCH3C6H4NHR+HX

Ακυλίωση αμινομάδας

1. Με ακυλαλογονίδια[22].:

oCH3C6H4NH2+RCOXoCH3C6H4NHCOR+HX

2. Με ανυδρίτες καρβονικών οξέων[23]:

oCH3C6H4NH2+(RCO)2OoCH3C6H4NHCOR+RCOOH

3. Με εστέρες[23]:

oCH3C6H4NH2+RCOOR´oCH3C6H4NHCOR+R´OH

Με άλλα ηλεκτρονιόφιλα αντιδραστήρια

1. Με καρβονυλικές ενώσεις δίνει βάσεις του Shiff[24]:

oCH3C6H4NH2+RCHOoCH3C6H4N=CHR+H2O

2. Με φωσγένιο δίνει δι(ο-μεθυλοφαινυλ)ουρία[25]:

2oCH3C6H4NH2+COCl2oCH3C6H4NHCONH(oC6H4CH3)+2HCl

3. Με ισοκυανικό εστέρα[26]:

oCH3C6H4NH2+RNCOoCH3C6H4NHCONHR

4. Με ισοκυανικό θειεστέρα[27]:

oCH3C6H4NH2+RNCSoCH3C6H4NHCSNHR

Πυρηνόφλες υποκαταστάσεις

1. Ισονιτριλική αντίδραση:[28]:

oCH3C6H4NH2+CHCl3+3KOHoCH3C6H4N+C+3KCl+3H2O

2. Αντίδραση Hinsberg[29]:

oCH3C6H4NH2+PhSO2ClHCloCH3C6H4SO2NHPh+NaOHNa+[oCH3C6H4SO2N(oC6H4CH3)]+H2O

Αντιδράσεις του αρωματικού δακτυλίου

  • Η παρουσία της αμινομάδας ενεργοποιεί τον βενζολικό δακτύλιο, οπότε οι αντίστοιχες αντιδράσεις γίνονται ταχύτερα σε σχέση με το τολουόλιο και παράγονται συχνά και πολυπαράγωγα της ο-τολουϊδίνης. Ορισμένα όμως αντιδραστήρια προσβάλλουν πρώτα την αμινομάδα. Σ' αυτήν την περίπτωση χρειάζεται «προστασία» της, συνήθως με οξικό ανυδρίτη. Η παρουσία της ακετυλομάδας όμως απενεργοπποιεί κάπως το σύστημα, οπότε ελαχιστοποιείται η παραγωγή πολυπαραγώγων και παρεμποδίζεται στερεοχημικά την παραγωγή ο-παραγώγων της ο-τολουϊδίνης. Τέλος με παρουσία οξέων σχηματίζεται πρωτονιώνεται η αμινομάδα και απενεργοποιείται ο αρωματικός δακτύλιος, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται κυρίως μ-παράγωγα της ο-τολουϊδίνης[30].

1. Με νίτρωση παράγει:

α. 2-μεθυλο-4-νιτροβενζεναμίνη με προστασία[31]:

oCH3C6H4NH2+(CH3CO)2OoCH3C6H4NHCOCH3+CH3COOH[32]
oCH3C6H4NHCOCH3+HNO3π.H2SO4H2O+2CH34O2NC6H3NHCOCH3 [33]
2CH34O2NC6H3NHCOCH3+NaOHCH3COONa+2CH34O2NC6H3NH2 [34]

β. 2-μεθυλο-3-νιτροβενζεναμίνη χωρίς προστασία[35].

oCH3C6H4NH2NH2+HNO3π.H2SO4H2O+2CH33O2NC6H3NH2

Σημειώσεις και αναφορές

  1. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Α.
  2. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 324, §18.2.1,
  3. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 324, §18.2.2,
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, 359, §16.4.7α
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Β4.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Β2α.
  7. Για τις συνθήκες στην πρώτη αντίδραση: Thomas Kahl, Kai-Wilfrid Schröder, "Aniline" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007; John Wiley & Sons: New York.
  8. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 325, §18.2Δ,
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 245, §10.5.1. και §10.5.2α.
  10. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 329, §18.3ΑΠρ8.16. και Πρ8.18.
  11. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 330, §18.3Β.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1α.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1β.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1γ.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1δ
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1ε.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1ζ.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1η.
  19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1θ.
  20. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1ι.
  21. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2Α.
  22. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 245, §10.5.4.
  23. 23,0 23,1 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3Γ.
  24. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 298, §18.5.4.
  25. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3Δ2.
  26. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3Δ3.
  27. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3Δ4.
  28. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3E1.
  29. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3E2.
  30. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 398, §18.5.5ΑΒ και SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 334, §18.3H.
  31. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 334, §18.3H3.
  32. Προστασία αμινομάδας.
  33. Μόνο π-νίτρωση παραγώγου λόγω στερεοχημικής παρεμπόδισης της ο-νίτρωσης από την αρκετά ογκώδη αμινακετυλοομάδα.
  34. Αποπροστασία αμινομάδας.
  35. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 398, §18.5.5Β

Πηγές

  1. Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  2. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  3. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Πρότυπο:Αμίνες