Difenylamine (C6H5) 2NH Chemische structuur, Eigenschappen

de difenylamine is een organische verbinding waarvan de chemische formule is (C.₆H₅)₂NH. De naam geeft aan dat het een amine is, evenals de formule (-NH₂). Aan de andere kant verwijst de term "difenyl" naar de aanwezigheid van twee aromatische ringen gebonden aan stikstof. Dienovereenkomstig is difenylamine een aromatisch amine.

In de wereld van organische verbindingen is het woord aromatisch niet noodzakelijkerwijs gerelateerd aan het bestaan ​​van de geuren, maar met kenmerken die het chemische gedrag van bepaalde soorten bepalen.

In het geval van difenylamine valt de aromaticiteit ervan samen met het feit dat de vaste stof een onderscheidend aroma vertoont. De fundering of de mechanismen die hun chemische reacties regelen, kunnen echter worden verklaard door hun aromatische karakter, maar niet door hun aangename aroma.

De chemische structuur, basiciteit, aromaticiteit en intermoleculaire interacties zijn de variabelen die verantwoordelijk zijn voor de eigenschappen: van de kleur van de kristallen tot de toepasbaarheid als antioxidant.

index

• 1 Chemische structuur
• 2 Gebruik
• 3 Voorbereiding
  • 3.1 Thermische deaminering van aniline
  • 3.2 Reactie met fenothiazine
• 4 Eigenschappen
  • 4.1 Oplosbaarheid en basiciteit
• 5 Referenties 

Chemische structuur

In de bovenste afbeeldingen zijn de chemische structuren van difenylamine weergegeven. De zwarte bollen komen overeen met de koolstofatomen, de witte bollen komen overeen met de waterstofatomen en de blauwe bollen komen overeen met het stikstofatoom.

Het verschil tussen beide afbeeldingen is het model van hoe ze het molecuul grafisch weergeven. In de onderste valt de aromaticiteit van de ringen met de zwarte stippellijnen op en ook de vlakke geometrie van deze ringen is duidelijk.

Geen van de twee afbeeldingen toont het solitaire paar elektronen dat niet wordt gedeeld op het stikstofatoom. Deze elektronen "lopen" door het geconjugeerde π-systeem van de dubbele bindingen in de ringen. Dit systeem vormt een soort circulerende wolk die intermoleculaire interacties mogelijk maakt; dat wil zeggen met andere ringen van een ander molecuul.

Het bovenstaande betekent dat het niet-gedeelde paar stikstof door beide ringen gaat, hun elektronendichtheid gelijk verdeelt, en vervolgens terugkeert naar stikstof, om de cyclus opnieuw te herhalen.

In dit proces neemt de beschikbaarheid van deze elektronen af, wat resulteert in een afname van de basiciteit van difenylamine (de neiging om elektronen te doneren als een Lewis-base).

toepassingen

Difenylamine is een oxidatiemiddel dat in staat is om een ​​reeks functies te vervullen, waaronder het volgende:

- Tijdens opslag ondergaan appels en peren een fysiologisch proces dat verbranding wordt genoemd, gerelateerd aan de productie van geconjugeerde trienes, wat leidt tot schade aan de schil van fruit. De werking van difenylamine maakt het mogelijk om de opslagperiode te verlengen, waardoor de schade van fruit tot 10% vermindert van wat werd waargenomen tijdens zijn afwezigheid.

- Door oxidatie te bestrijden, verlengen difenylamine en zijn derivaten de werking van de motoren door de verdikking van gebruikte olie te voorkomen.

- Difenylamine wordt gebruikt om de werking van ozon bij de productie van rubber te beperken.

- Difenylamine wordt gebruikt in de analytische chemie voor de detectie van nitraten (NO₃^-), chloraten (ClO)₃^-) en andere oxidatiemiddelen.

- Het is een indicator die wordt gebruikt in detectietests voor nitraatvergiftiging.

- Wanneer RNA gedurende één uur wordt gehydrolyseerd, reageert het met difenylamine; dit maakt de kwantificering mogelijk.

- In de diergeneeskunde wordt difenylamine topisch gebruikt bij de preventie en behandeling van bloedworm manifestaties bij fokdieren.

- Sommige van de difenylamine-derivaten behoren tot de categorie niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen. Evenzo kunnen ze farmacologische en therapeutische effecten hebben, zoals antimicrobiële, analgetische, anticonvulsieve en antikankeractiviteit..

voorbereiding

Uiteraard wordt difenylamine geproduceerd in uien, koriander, groene en zwarte theeblaadjes en schillen van citrusvruchten. Synthetisch zijn er veel routes die naar deze compound leiden, zoals:

Thermische deaminering van aniline

Het wordt bereid door thermische deaminatie van de aniline (C.₆H₅NH₂) in de aanwezigheid van oxiderende katalysatoren.

Als de aniline in deze reactie geen zuurstofatoom in zijn structuur incorporeert, waarom is het dan geoxideerd? Omdat de aromatische ring een elektron-onttrekkende groep is, in tegenstelling tot het H-atoom, dat zijn lage elektronendichtheid aan de stikstof in de molecule schenkt.

        2C₆H₅NH₂           => (C₅H₅)₂ NH + NH₃

Ook kan aniline reageren met het anilinehydrochloridezout (C.₆H₅NH₃⁺cl^-) onder een verwarming van 230 ° C gedurende twintig uur.

C₆H₅NH₂ + C₆H₅NH₃⁺cl^- => (C₅H₅)₂ NH

Reactie met fenothiazine

Difenylamine veroorzaakt verschillende derivaten wanneer gecombineerd met verschillende reagentia. Een daarvan is fenothiazine, dat bij synthese met zwavel een voorloper is van derivaten met farmaceutische werking.

(C₆H₅)₂NH + 2S => S (C₆H₄) NH + H₂S

eigenschappen

Difenylamine is een witte kristallijne vaste stof die, afhankelijk van de onzuiverheden, bronchiale, oranje of gele tinten kan krijgen. Het heeft een aangenaam aroma voor bloemen, heeft een molecuulgewicht van 169,23 g / mol en een dichtheid van 1,2 g / ml.

De moleculen van deze vaste stoffen staan ​​in wisselwerking met Van der Waals krachten, waaronder de waterstofbindingen gevormd door de stikstofatomen (NH-NH) en de stapeling van de aromatische ringen, waarbij hun "elektronische wolken" aan elkaar rusten.

Omdat de aromatische ringen veel ruimte innemen, interfereren ze met de waterstofbruggen, zonder rekening te houden met de rotaties van de N-ringbindingen. Dit zorgt ervoor dat de vaste stof geen erg hoog smeltpunt (53 ºC) heeft.

In de vloeibare toestand zijn de moleculen echter meer gescheiden en verbetert de efficiëntie van de waterstofbruggen. Evenzo is difenylamine relatief zwaar, waardoor veel warmte nodig is om over te gaan naar de gasfase (302 ° C, het kookpunt). Dit komt mede door het gewicht en de interacties van de aromatische ringen.

Oplosbaarheid en basiciteit

Het is zeer onoplosbaar in water (0,03 g / 100 g water) vanwege het hydrofobe karakter van zijn aromatische ringen. Aan de andere kant is het zeer oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals benzeen, koolstoftetrachloride (CCl)₄), aceton, ethanol, pyridine, azijnzuur, enz..

De zuurgraadconstante (pKa) is 0,79, wat verwijst naar de zuurgraad van het geconjugeerde zuur (C.₆H₅NH₃⁺). Het aan de stikstof toegevoegde proton heeft de neiging los te komen, omdat het paar elektronen waarmee het is verbonden, door de aromatische ringen kan worden gelopen. Dus de hoge instabiliteit C₆H₅NH₃⁺ weerspiegelt de lage basiciteit van difenylamine.

referenties

1. Gabriela Calvo (16 april 2009). Hoe beïnvloedt difenylamine de kwaliteit van de vrucht? Opgehaald op 10 april 2018, vanaf: todoagro.com
2. De Lubrizol Corporation. (2018). Difenylamine Antioxidanten. Opgehaald op 10 april 2018, vanaf: lubrizol.com
3. Arun Kumar Mishra, Arvind Kumar. (2017). Farmacologische toepassingen van difenylamine en de afgeleide ervan als krachtige bioactieve verbinding: een overzicht. Current Bioactive Compounds, volume 13.
4. PrepChem. (2015-2016). Bereiding van difenylamine. Opgehaald op 10 april 2018, uit: prepchem.com
5. PubChem. (2018). Difenylamine. Opgehaald op 10 april 2018, van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedia. (2018). Difenylamine. Opgehaald op 10 april 2018, vanaf: en.wikipedia.org