Оксиди ам?н?в

Матер?ал з В?к?пед?? ? в?льно? енциклопед??.
Перейти до нав?гац?? Перейти до пошуку

Оксиди ам?н?в (N-оксиди) ? пох?дн? третинних (зокрема ? гетероароматичних) ам?н?в загально? формули . До N-оксид?в також в?дносять аналог?чн? пох?дн? первинних та вторинних ам?н?в [1] . N-оксиди ?м?н?в називають н?тронами [2] .

Оксиди третинних ам?н?в ? стаб?льн? речовини, нижч? N-оксиди розчиняються у вод? та обмежено розчинн? в неполярних розчинниках. Оксиди первинних ? вторинних ам?н?в нестаб?льн? ? перегруповуються in situ в г?дроксилам?ни .

Загальн? в?домост?

[ ред. | ред. код ]

Х?м?ки вивчали оксиди ам?н?в ще до 1900 року, але т?льки п?сля того, як компан?я IGFarbenindustrie 1939 року отримала патент на речовину диметилдодецил ам?н оксид, оксиди ам?н?в стали загальновизнаними поверхнево-активними речовинами (ПАР) . За 22 роки виявлено корисн?сть включення оксид?в ам?ну в рецептури р?дких засоб?в побутово? х?м??, що сприяло широкому ?нтересу виробник?в до цього класу сполук. Зам?на алканолам?д?в жирних кислот, традиц?йно використовуваних, як п?ноутворювач? в рецептурах засоб?в для миття посуду оксидом ам?ну ? це приклад застосування ц??? речовини, що призв?в до ?? популяризац??. Сп?вв?дношення м?ж к?льк?стю оксиду ам?ну, що вводиться в рецептуру, ? одержуваним ефектом компенсувало його вищу варт?сть.

Реакц?я м?ж перекисом водню ? вторинними або первинними ам?нами не приводить до синтезу речовин, ц?кавих з комерц?йно? точки зору, зате реакц?я з третинними ам?нами да? можлив?сть отримувати речовини, як? можна використовувати не т?льки в р?зних мийних засобах , але й у р?дких в?дб?лювачах на основ? г?похлориту натр?ю , ? як антистатик у текстильн?й промисловост? , як стаб?л?затор п?ни при виробництв? гуми , як катал?затори пол?меризац?? при виготовленн? пластик?в , як антикороз?йн? склади, як диспергатор кальц??вого мила та антибактер?альний агент у твердих дезодорантах , що обумовлено доброю сум?сн?стю з ?ншими компонентами складу та синерг?змом . Оксиди ам?ну одержують в результат? екзотерм?чно? реакц?? другого порядку м?ж перекисом водню та третинними ам?нами, природа яких може бути ал?фатичною , ароматичною , гетероцикл?чною , ал?цикл?чною або ?х комб?нац??ю. У поширених оксидах ам?ну попередня ПАР зазвичай C12-C18 алк?лдиметил ам?н.

Оксиди ам?н?в в?дносять до особливого класу ПАР, класиф?кованих як амфотерн? ПАР. Це пов'язано з тим, що оксид ам?ну ? цв?тер-?онною молекулою, яка при зм?н? pH в?д низько? до високо? величини зм?ню? свою природу з кат?онно? на не?оногенну.

Оксиди ам?ну мають низький коеф?ц??нт б?олог?чного накопичення, легко видаляються стандартними способами очищення ст?чних вод , б?орозкладн? п?д д??ю аеробних та анаеробних бактер?й . Ус? оксиди ам?ну мають токсичн?сть в?д низько? до пом?рно? [3] .

Реакц?йна здатн?сть

[ ред. | ред. код ]

Зв'язок в N-оксидах диполярний з? сутт?во п?двищеною електронною густиною на атом? кисню , що ? нуклеоф?льним центром.

Так, N-оксиди протонуються, утворюючи кристал?чн? сол? з сильними кислотами, однак ? слабшими основами , н?ж початков? ам?ни. N-оксиди алк?люються з утворенням солей тетразам?щеного г?дроксиамон?ю , що розкладаються у водному лугу з утворенням альдег?д?в та третинних ам?н?в:

Ацилювання ал?фатичних N-оксид?в приводить до нестаб?льних O-ацилпох?дних, котр?, як ? O-алк?лпох?дн?, розкладаються з утворенням альдег?ду та зам?щеного ацетам?ду :

Ця реакц?я з подальшим г?дрол?зом ацетам?ду використову?ться як метод деметилювання метилам?н?в ( реакц?я Полоновського ):

N-оксиди третинних ам?н?в, в алк?льних зам?сниках яких ? атом водню в β-положенн? до N-оксидного азоту, при нагр?ванн? розкладаються з утворенням алкен?в та г?дроксилам?н?в . Реакц?ю використовують для синтезу алкен?в ?з третинних ам?н?в, N-оксиди яких найчаст?ше синтезують in situ ?, не очищаючи, п?ддають терм?чному розкладання ( ел?м?нування за Коупом ) [4] :

При нагр?ванн? в розчин? лугу або при фотол?з? N-оксиди третинних ам?н?в перегруповуються в O-зам?щен? г?дроксилам?ни ( реакц?я Майзенхаймера ), реакц?я зазвичай прот?ка? як 1,2-зсув:

У раз? N-оксид?в ал?лам?н?в можливе 2,3-перегрупування в O-ал?лг?дроксилам?ни:

За катал?тичного г?дрування над н?келем або палад??м , а також п?д д??ю фосф?н?в N-оксиди в?дновлюються до початкових ам?н?в.

Синтез

[ ред. | ред. код ]

Загальний метод синтезу N-оксид?в ? окислення третинних ам?н?в перекисом водню , реакц?ю в раз? ал?фатичних ам?н?в проводять у нейтральному середовищ?, в раз? ароматичних ? у кислому:

У природ?

[ ред. | ред. код ]
Кокц?нел?н

Триметилам?ноксид [en] утворю?ться в орган?зм? людини з триметилам?ну [en] , який, у свою чергу, ? результатом переробки карн?тину , хол?ну , бета?ну та лецитину кишковим м?кроб?омом [5] .

N-оксиди перг?дроазафенален?в ? кокцинел?н [6] ? конверг?н [7] входять до складу гемол?мфи сонечок , при захисн?й реакц?? гемол?мфа вид?ля?ться з отвор?в б?ля рота ? в суглобах н?жок, надзвичайно г?ркий смак цих сполук в?д?гра? захисну роль.

Див. також

[ ред. | ред. код ]

Прим?тки

[ ред. | ред. код ]
  1. amine oxides // IUPAC Gold Book . Арх?в ориг?налу за 2 листопада 2013 . Процитовано 8 жовтня 2013 .
  2. nitrones // IUPAC Gold Book . Арх?в ориг?налу за 21 жовтня 2012 . Процитовано 8 жовтня 2013 .
  3. Об оксидах аминов . https://nobel-group.by (русский) . 11 грудня 2017. Арх?в ориг?налу за 29 червня 2021 . Процитовано 29 червня 2021 .
  4. Arthur C. Cope, Engelbert Ciganek . Methylenecyclohexane and n, n-dimethylhydroxylamine hydrochloride. Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p.612 (1963); Vol. 39, p.40 (1959) . Арх?в ориг?налу за 22 серпня 2010 . Процитовано 8 жовтня 2013 .
  5. Chhibber-Goel J, Singhal V, Parakh N, Bhargava B, Sharma A. The Metabolite Trimethylamine-N-Oxide is an Emergent Biomarker of Human Health . PubMed .
  6. Holloway, Graham J.; de Jong, Peter W.; Brakefield, Paul M.; de Vos, Helene (1 грудня 1991). Chemical defence in ladybird beetles (Coccinellidae). I. Distribution of coccinelline and individual variation in defence in 7-spot ladybirds (Coccinella septempunctata) . CHEMOECOLOGY . 2 (1): 7?14. doi : 10.1007/BF01240660 . ISSN   1423-0445 . Процитовано 10 вересня 2020 .
  7. Tursch, B.; Daloze, D.; Braekman, J. C.; Hootele, C.; Cravador, A.; Losman, D.; Karlsson, R. (1974). Chemical ecology of arthropods. 9. Structure and absolute configuration of hippodamine and convergine, two novel alkaloids from american ladybug hippodamia convergens (coleoptera- coccinellidae) . Tetrahedron Letters : 409?412. ISSN   0040-4039 . Арх?в ориг?налу за 31 липня 2016 . Процитовано 10 вересня 2020 .