ACETANILIDE (C8H9NO): STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, SYNTHESE - CHEMIE - 2024

De acetanilide (C8H9NO) is een aromatisch amide en krijgt verschillende extra namen: N-acetilarilamina, N-fenylaceetamide en acetanilo. Het komt voor als een reukloze vaste stof in de vorm van vlokken, de chemische aard ervan is amide en als zodanig kan het brandbare gassen vormen bij reactie met sterk reducerende middelen.

Bovendien is een zwakke base, kunnen reageren met dehydraterende middelen, zoals P ₂ O ₅ een nitril te produceren. Acetanilide bleek een pijnstillende en koortswerende werking te hebben en werd in 1886 gebruikt onder de naam Antifebrina door A. Cahn en P. Hepp.

In 1899 werd acetylsalicylzuur (aspirine) op de markt gebracht, dat dezelfde therapeutische werking had als acetanilide. Omdat het gebruik van aceetanilide verband hield met het optreden van cyanose bij patiënten - een gevolg van methemoglobinemie veroorzaakt door aceetanilide - werd het gebruik ervan afgewezen.

Vervolgens werd vastgesteld dat de pijnstillende en koortswerende werking van aceetanilide in een metaboliet ervan, paracetamol (acetoaminofen) genaamd, zat, die geen toxische effecten had, zoals gesuggereerd door Axelrod en Brodie.

Chemische structuur

De bovenste afbeelding geeft de chemische structuur van aceetanilide weer. Aan de rechterkant is de hexagonale aromatische ring van benzeen (met stippellijnen), en aan de linkerkant is de reden waarom de verbinding uit een aromatisch amide bestaat: de acetamidogroep (HNCOCH ₃ ).

De aceetamidogroep geeft de benzeenring een groter polair karakter; dat wil zeggen, het creëert een dipoolmoment in het aceetanilidemolecuul.

Waarom? Omdat stikstof elektronegatiever is dan elk van de koolstofatomen in de ring, en het is ook gebonden aan de acylgroep, waarvan het O-atoom ook elektronendichtheid aantrekt.

Anderzijds, bijna de gehele molecuulstructuur aceetanilide rust op hetzelfde vlak als gevolg sp ² hybridisatie van de atomen waaruit zij bestaat.

Er is een uitzondering die verband houdt met die van de –CH _3- groep , waarvan de waterstofatomen de hoekpunten van een tetraëder vormen (de witte bollen uiterst links komen uit het vlak).

Resonantiestructuren en intermoleculaire interacties

Het eenzame paar zonder te delen in het N-atoom circuleert door het π-systeem van de aromatische ring en veroorzaakt verschillende resonantiestructuren. Een van deze structuren eindigt echter met een negatieve lading op het O-atoom (meer elektronegatief) en een positieve lading op het N-atoom.

Er zijn dus resonantiestructuren waarbij een negatieve lading in de ring beweegt, en een andere waar deze zich in het O-atoom bevindt. Als gevolg van deze "elektronische asymmetrie" - die afkomstig is van de hand van moleculaire asymmetrie -, acetanilide het werkt intermoleculair samen door dipool-dipoolkrachten.

Interacties met waterstofbruggen (NHO-…) tussen twee aceetanilidemoleculen zijn echter in feite de overheersende kracht in hun kristallijne structuur.

Acetanilidekristallen bestaan ​​dus uit orthorhombische eenheidscellen van acht moleculen die door hun waterstofbruggen in "platte band" -vormen zijn georiënteerd.

Dit kan worden gevisualiseerd door het ene acetanilidemolecuul parallel op het andere te plaatsen. Wanneer de HNCOCH _3- groepen elkaar ruimtelijk overlappen, vormen ze vervolgens waterstofbruggen.

Bovendien kan tussen deze twee moleculen een derde ook "glijden", maar met zijn aromatische ring naar de andere kant gericht.

Chemische eigenschappen

Molecuulgewicht

135,166 g / mol.

Chemische beschrijving

Witte of gebroken witte vaste stof. Het vormt helderwitte vlokken of een kristallijn wit poeder.

Geur

Toilet.

Smaak

Licht pittig.

Kookpunt

304 ° C tot 760 mmHg (579 ° F tot 760 mmHg).

Smeltpunt

114,3 ° C (237,7 ° F).

Vlampunt of vlampunt

169 ° C (337 ° F). Meting gemaakt in een open glas.

Dichtheid

1.219 mg / ml bij 15 ° C (1.219 mg / ml bij 59 ° F)

Dampdichtheid

4,65 ten opzichte van lucht.

Dampdruk

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

Stabiliteit

Het ondergaat een chemische herschikking bij blootstelling aan ultraviolet licht. Hoe verandert de structuur? De acetylgroep vormt nieuwe bindingen op de ring op de ortho- en paraposities. Bovendien is het stabiel in lucht en onverenigbaar met sterke oxidatiemiddelen, bijtende stoffen en basen.

Beweeglijkheid

Bij 95ºC opmerkelijk vluchtig.

Zelfontbranding

1004ºF.

Ontleding

Het ontleedt bij verhitting en geeft een zeer giftige rook af.

pH

5-7 (10 g / l H ₂ O bij 25 ° C)

Oplosbaarheid

- In water: 6,93 × 103 mg / ml bij 25 ºC.

- Oplosbaarheid van 1 g aceetanilide in verschillende vloeistoffen: in 3,4 ml alcohol, 20 ml kokend water, 3 ml methanol, 4 ml aceton, 0,6 ml kokende alcohol, 3,7 ml chloroform, 5 ml gliecerol, 8 ml dioxaan, 47 ml benzeen en 18 ml ether. Chloorhydraat verhoogt de oplosbaarheid van aceetanilide in water.

Synthese

Het wordt gesynthetiseerd door azijnzuuranhydride te laten reageren met aceetanilide. Deze reactie komt in veel teksten van Organic Chemistry (Vogel, 1959) voor:

C ₆ H ₅ NH ₂ + (CH ₃ CO) ₂ O => C ₆ H ₅ NH COCH ₃ + CH ₃ COOH

Toepassingen

-Het is een remmer van het afbraakproces van waterstofperoxide (waterstofperoxide).

-Stabiliseert cellulose-estervernis.

-Het neemt als tussenpersoon deel aan de versnelling van de rubberproductie. Evenzo is het een tussenproduct bij de synthese van sommige kleurstoffen en kamfer.

-Werkt als een voorloper bij de synthese van penicilline.

-Het wordt gebruikt bij de productie van 4-acetamidosulfonylbenzeenchloride. Acetanilide reageert met chloorsulfonzuur (HSO ₃ Cl) en produceert zo 4-aminosulfonylbenzeenchloride. Dit reageert met ammoniak of een primair organisch amine om sulfonamiden te vormen.

-Het werd in de 19e eeuw experimenteel gebruikt bij de ontwikkeling van fotografie.

-Acetanilide wordt gebruikt als een marker van elektro-osmotische fluxen (EOF) in capillaire elektroforese voor de studie van het verband tussen geneesmiddelen en eiwitten.

-Onlangs (2016) is acetanilide in experimenten gekoppeld aan 1- (ω-fenoxyalkyluracil) om de replicatie van het hepatitis C-virus te remmen. Acetanilide bindt zich aan positie 3 van de pyrimidinering.

-De experimentele resultaten wijzen op een vermindering van de replicatie van het virale genoom, ongeacht het virale genotype.

-Voordat de toxiciteit van aceetanilide werd vastgesteld, werd het vanaf 1886 als pijnstiller en koortswerend middel gebruikt. Later (1891) werd het door Grün gebruikt bij de behandeling van chronische en acute bronchitis.

Referenties

1. J. Brown en DEC Corbridge. (1948). Kristalstructuur van acetanilide: gebruik van gepolariseerde infraroodstraling. Nature volume 162, pagina 72. doi: 10.1038 / 162072a0.
2. Grün, EF (1891) Het gebruik van aceetanilide bij de behandeling van acute en chronische bronchitis. Lancet 137 (3539): 1424-1426.
3. Magri, A. et al. (2016). Onderzoek naar aceetanilidederivaten van 1- (ω-fenoxyalkyl) uracils als nieuwe remmers van replicatie van het hepatitis C-virus. Sci Rep.6, 29487; doi: 10.1038 / srep29487.
4. Merck KGaA. (2018). Acetanilide. Opgehaald op 5 juni 2018, van: sigmaaldrich.com
5. SIDS Initial Assessment Report voor 13e SIAM. Acetanilide. . Opgehaald op 5 juni 2018, van: inchem.org
6. Wikipedia. (2018). Acetanilide. Opgehaald op 5 juni 2018, van: en.wikipedia.org
7. PubChem. (2018). Acetanilide. Opgehaald op 5 juni 2018, van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov