Struttura dell'acetanilide (C8H9NO), proprietà, sintesi

il Acetanilide (C8H9NO) è un'ammide aromatica che riceve numerosi altri nomi: N-acetililaramina, N-fenilacetammide e acetanile. Appare come un solido inodore sotto forma di scaglie, la sua natura chimica è ammide e come tale può formare gas infiammabili reagendo con forti agenti riducenti.

Inoltre, è una base debole, essendo in grado di reagire con agenti disidratanti come P₂O₅ per originare un nitrile. Si scoprì che l'acetanilide aveva un'azione analgesica e antipiretica e fu usata nell'anno 1886 sotto il nome di Antifebrina da A. Cahn e P. Hepp.

Nell'anno 1899, l'acido acetilsalicilico (aspirina), che aveva le stesse azioni terapeutiche dell'acetanilide, fu introdotto sul mercato. Quando l'uso di acetanilide era correlato alla comparsa di cianosi nei pazienti - in seguito a una metaemoglobinemia indotta da acetanilide - il suo uso è stato scartato.

Più tardi fu stabilito che l'azione analgesica e antipiretica dell'acetanilide risiedeva in un metabolita di questo chiamato paracetamolo (acetoaminofen), che non aveva i suoi effetti tossici, come suggerito da Axelrod e Brodie.

indice

• 1 struttura chimica
  • 1.1 Strutture di risonanza e interazioni intermolecolari
• 2 proprietà chimiche
  • 2.1 Peso molecolare
  • 2.2 Descrizione chimica
  • 2.3 Odore
  • 2.4 Gusto
  • 2,5 Punto di ebollizione
  • 2.6 Punto di fusione
  • 2.7 Punto di infiammabilità o infiammabilità
  • 2.8 Densità
  • 2.9 Densità di vapore
  • 2.10 Pressione del vapore
  • 2.11 Stabilità
  • 2.12 Volatilità
  • 2.13 Autoignizione
  • 2.14 Decomposizione
  • 2,15 pH
  • 2.16 Solubilità
• 3 Sommario
• 4 applicazioni
• 5 riferimenti

Struttura chimica

La struttura chimica dell'acetanilide è rappresentata nell'immagine superiore. Sulla destra c'è l'anello esagonale aromatico di benzene (con linee tratteggiate), e la sinistra è la ragione per cui il composto è costituito da un'ammide aromatica: il gruppo acetamido (HNCOCH₃).

Il gruppo acetamido conferisce al benzene un carattere polare maggiore; cioè, crea un momento dipolare nella molecola dell'acetanilide.

Perché? Perché l'azoto è più elettronegativo di uno qualsiasi degli atomi di carbonio nell'anello e, allo stesso modo, è legato al gruppo acilico, il cui atomo di O attira anche la densità elettronica.

D'altra parte, quasi tutta la struttura molecolare dell'acetanilide poggia sullo stesso piano a causa dell'ibridazione sp² degli atomi che lo compongono.

Esiste un'eccezione legata al gruppo -CH₃, i cui atomi di idrogeno costituiscono i vertici di un tetraedro (le sfere bianche all'estremità sinistra lasciano l'aereo).

Strutture di risonanza e interazioni intermolecolari

La coppia solitaria senza condivisione nell'atomo N circola attraverso il sistema π dell'anello aromatico, originando diverse strutture di risonanza. Tuttavia, una di queste strutture termina con la carica negativa sull'atomo O (più elettronegativo) e una carica positiva sull'atomo N.

Quindi, ci sono strutture di risonanza in cui una carica negativa si muove nell'anello, e un'altra in cui risiede nell'atomo di O. Come conseguenza di questa "asimmetria elettronica", che viene dalla mano dell'asimmetria molecolare, acetanilide interagisce in modo intermolecolare con le forze dipolo-dipolo.

Tuttavia, le interazioni di legami idrogeno (N-H-O- ...) tra due molecole di acetanilide sono, di fatto, la forza predominante nella loro struttura cristallina.

Pertanto, i cristalli di acetanilide sono costituiti da cellule di unità ortorombiche di otto molecole orientate nella forma di "nastri piatti" dai loro legami idrogeno.

Quanto sopra può essere visualizzato se una molecola di acetanilide è posta sopra l'altra, in parallelo. Quindi, come i gruppi HNCOCH₃ si sovrappongono spazialmente, formano ponti di idrogeno.

Inoltre, tra queste due molecole una terza può anche "volare", ma con il suo anello aromatico che punta verso il lato opposto.

Proprietà chimiche

Peso molecolare

135,166 g / mol.

Descrizione chimica

Bianco solido o grigio. Formare fiocchi bianchi brillanti o una polvere bianca cristallina.

odore

Servizi igienici.

sapore

Leggermente piccante

Punto di ebollizione

Da 304 ° C a 760 mm Hg (da 579 ° F a 760 mm Hg).

Punto di fusione

114,3 ºC (237,7 ºF).

Punto di infiammabilità o infiammabilità

169 ºC (337 º F). Misura fatta in tazza aperta.

densità

1,219 mg / ml a 15ºC (1,219 mg / ml a 59ºF)

Densità del vapore

4.65 in relazione all'aria.

Pressione del vapore

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

stabilità

Subisce un riarrangiamento chimico quando esposto alla luce ultravioletta. Come cambia la struttura? Il gruppo acetilico forma nuovi legami nell'anello nelle posizioni orto e para. Inoltre, è stabile nell'aria e incompatibile con forti agenti ossidanti, sostanze caustiche e alcali.

volatilità

Apprezzabile volatilità a 95 ºC.

autoaccensione

1004 ºF.

decomposizione

Si decompone quando riscaldato, emettendo un fumo altamente tossico.

pH

5-7 (10 g / L H₂O a 25 ºC)

solubilità

- In acqua: 6,93 × 103 mg / ml a 25 ºC.

- Solubilità di 1 g di acetanilide in diversi liquidi: in 3,4 ml di alcool, 20 ml di acqua bollente, 3 ml di metanolo, 4 ml di acetone, 0,6 ml di alcool bollente, 3,7 ml di cloroformio, 5 ml di glicerolo, 8 ml di diossano, 47 ml di benzene e 18 ml di etere. L'idrato di cloro aumenta la solubilità dell'acetanilide in acqua.

sintesi

Viene sintetizzato facendo reagire l'anidride acetica con acetanilide. Questa reazione appare in molti testi di Organic Chemistry (Vogel, 1959):

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

applicazioni

-E 'un agente che inibisce il processo di decomposizione del perossido di idrogeno (perossido di idrogeno).

-Stabilizza le vernici per esteri di cellulosa.

- Interviene come intermediario nell'accelerazione della produzione di gomma. Allo stesso modo, è un intermediario nella sintesi di alcuni coloranti e canfora.

-Attività come precursore nella sintesi della penicillina.

-Esso viene utilizzato nella produzione di 4-acetamidosulfonylbenzene chloride. Acetanilide reagisce con acido clorosolfonico (HSO)₃Cl), producendo così 4-aminosulfonylbenzene chloride. Questo reagisce con l'ammonio o un'ammina organica primaria per formare i solfonammidi.

-E 'stato usato sperimentalmente nel diciannovesimo secolo nello sviluppo della fotografia.

- L'acetanilide è utilizzato come marcatore di flussi elettrosmotici (EOF) nell'elettroforesi capillare per lo studio del legame tra farmaci e proteine.

- Recentemente (2016) l'acetanilide è stata collegata a 1- (ω-fenossialchiluracile) in esperimenti per inibire la replicazione del virus dell'epatite C. L'acetanilide si lega alla posizione 3 dell'anello pirimidinico.

-I risultati sperimentali indicano una riduzione della replicazione del genoma virale, indipendentemente dal genotipo virale.

-Prima che la tossicità dell'acetanilide fosse identificata, fu usata come analgesico e antipiretico dal 1886. Successivamente (1891), fu usata nel trattamento della bronchite cronica e acuta da Grün.

riferimenti

1. J. Brown & D. E. C. Corbridge. (1948). Struttura cristallina dell'acetanilide: uso della radiazione infrarossa polare. Volume naturale 162, pagina 72. doi: 10.1038 / 162072a0.
2. Grun, E. F. (1891) L'uso di acetanilide nel trattamento della bronchite acuta e cronica. Lancet 137 (3539): 1424-1426.
3. Magri, A. et al. (2016). Esplorazione di derivati ​​dell'acetanilide di 1- (ω-fenossialchil) uracili come nuovi inibitori della replicazione del virus dell'epatite C. Sci. Rep. 6, 29487; doi: 10.1038 / srep29487.
4. Merck KGaA. (2018). Acetanilide. Estratto il 5 giugno 2018 da: sigmaaldrich.com
5. Rapporto di valutazione iniziale SIDS per il 13 ° SIAM. Acetanilide. [PDF]. Estratto il 5 giugno 2018 da: inchem.org
6. Wikipedia. (2018). Acetanilide. Estratto il 5 giugno 2018 da: en.wikipedia.org
7. PubChem. (2018). Acetanilide. Estratto il 5 giugno 2018 da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov