ANISOLE: STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, NOMENCLATUUR, RISICO'S EN TOEPASSINGEN - CHEMIE - 2026

De anisool of methoxybenzeen een organische verbinding uit een aromatische ether met de chemische formule C ₆ H ₅ OCH ₃ . Zijn fysische toestand is die van een kleurloze vloeistof, die gelige verkleuring kan vertonen. Het is gemakkelijk te herkennen aan zijn karakteristieke anijsgeur.

Het is dan een vluchtige verbinding en niet erg hoge cohesiekrachten; typische kenmerken van lichte ethers, die worden bewaard in kleine verzegelde containers. Specifiek is anisool de eenvoudigste van de alkylethers; dat wil zeggen die met een aromatische component (Ar) en een andere alkylcomponent (R), Ar-OR.

Anisol molecuul. Bron: Ben Mills via Wikipedia.

De groep C ₆ H ₅ - komt duiden Ar en CH ₃ R, die dus C ₆ H ₅ -O-CH ₃ . De aromatische ring en de aanwezigheid van -OCH ₃ als een substituentgroep die methoxy wordt genoemd, geeft anisool een nucleofiliteit die superieur is aan die van benzeen en nitrobenzeen. Daarom dient het als een tussenmolecuul voor de synthese van verbindingen met farmacologische activiteit.

De karakteristieke anijsgeur is gebruikt om anisole toe te voegen aan cosmetische en hygiëneproducten die een aangename geur vereisen.

Anisole structuur

De bovenste afbeelding toont de moleculaire structuur van anisool met behulp van een bolletjes- en staafmodel. De aromatische ring is zichtbaar, waarvan de koolstofatomen sp ^{2 zijn} en daarom plat, als een zeshoekig vel; en daaraan gehecht is de methoxygroep, waarvan het koolstofatoom sp ^{3 is} , en zijn waterstofatomen zijn boven of onder het vlak van de ring.

Het belang van de -OCH ₃ groep in de structuur gaat verder breken met het vlak geometrie van het molecuul: deze geeft polariteit en bijgevolg de apolaire benzeenmolecuul verkrijgt permanent dipoolmoment.

Dipool moment

Dit dipoolmoment is te wijten aan het zuurstofatoom, dat de elektronendichtheden van zowel de aromatische als de methylring aantrekt. Hierdoor kunnen anisoolmoleculen interageren via dipool-dipoolkrachten; hoewel het elke mogelijkheid mist om waterstofbruggen te vormen, omdat het een ether is (ROR heeft geen H gekoppeld aan zuurstof).

Het hoge kookpunt (154 ° C) bevestigt experimenteel de sterke intermoleculaire interacties die de vloeistof beheersen. Evenzo zijn de Londense dispersiekrachten aanwezig, afhankelijk van de molecuulmassa, en de π-π-interacties tussen de ringen zelf.

Kristallen

Door de structuur van anisool kan het echter niet sterk genoeg interageren om een ​​vaste stof aan te nemen bij kamertemperatuur (mp = -37 ºC). Dit kan ook het gevolg zijn van het feit dat wanneer de intermoleculaire afstanden worden verkleind, de elektrostatische afstoting tussen de elektronen van naburige aromatische ringen veel kracht begint te krijgen.

Daarom, en volgens kristallografische studies, kunnen de anisoolmoleculen in kristallen bij een temperatuur van -173ºC niet zo worden gerangschikt dat hun ringen naar elkaar toe zijn gericht; d.w.z. de aromatische centra niet uitgelijnd boven op de andere, maar een -OCH ₃ groep boven of onder een naburige ring.

Eigendommen

Fysiek uiterlijk

Kleurloze vloeistof, maar die kan lichte tinten strogeel vertonen.

Geur

Ruikt enigszins naar anijszaadjes.

Smaak

Zoet; het is echter matig giftig, dus deze test is gevaarlijk.

Moleculaire massa

108,140 g / mol.

Dichtheid

0,995 g / ml.

Dampdichtheid

3,72 (ten opzichte van lucht = 1).

Smeltpunt

-37 ° C.

Kookpunt

154 ° C.

ontstekingspunt

125ºC (open beker).

Zelfontbranding temperatuur

475 ° C.

Viscositeit

0,778 cP bij 30 ° C.

Oppervlaktespanning

34,15 dynes / cm bij 30 ° C.

Brekingsindicator

1.5179 bij 20 ° C.

Oplosbaarheid

Slecht oplosbaar in water (ongeveer 1 mg / ml). In andere oplosmiddelen, zoals aceton, ethers en alcoholen, is het echter zeer goed oplosbaar.

Nucleofiliciteit

De aromatische ring van anisol is rijk aan elektronen. Dit komt omdat zuurstof, ondanks dat het een zeer elektronegatief atoom is, bijdraagt ​​aan de elektronen van zijn π-wolk om ze door de ring te verplaatsen in talloze resonantiestructuren. Bijgevolg stromen meer elektronen door het aromatische systeem en daarom neemt de nucleofiliciteit toe.

De toename van nucleofiliciteit is experimenteel aangetoond door de reactiviteit ervan, tegen aromatische elektrofiele substituties, te vergelijken met die van benzeen. Dus het opmerkelijke effect van de -OCH ₃ -groep van de chemische eigenschappen van de verbinding blijkt .

Evenzo moet worden opgemerkt dat de elektrofiele substituties optreden in de posities naast (-orto) en tegenover (-para) van de methoxygroep; dat wil zeggen, het is ortho-para-directeur.

Reactiviteit

De nucleofiliciteit van de aromatische ring van anisol laat al een glimp van zijn reactiviteit zien. De substituties kunnen plaatsvinden in de ring (begunstigd door zijn nucleofiliciteit) of in de methoxygroep zelf; in laatstgenoemde O-CH ₃ binding verbroken met de -CH plaats ₃ door een andere alkylgroep: O-alkylering.

Daarom, in een alkyleringsproces, anisool kan een R-groep (fragment van een ander molecuul) het substitueren van een H van de ring (C-alkylering) aanvaardt, of door substitutie van de CH ₃ van de methoxygroep. De volgende afbeelding illustreert wat er zojuist is gezegd:

Alkylering van anisol. Bron: Gabriel Bolívar.

In de afbeelding bevindt de R-groep zich in de -orto-positie, maar hij kan ook in de -para-positie staan, tegenover de -OCH ₃ . Wanneer O-alkylering plaatsvindt, wordt een nieuwe ether met een andere -OR-groep verkregen.

Nomenclatuur

De naam 'anisole' is de bekendste en meest geaccepteerde naam, waarschijnlijk afgeleid van de anijsachtige geur. De naam 'methoxybenzeen' is echter vrij specifiek, aangezien het meteen vaststelt wat de structuur en identiteit is van deze aromatische ether; dit is de naam die wordt beheerst door de systematische nomenclatuur.

Een andere minder gebruikte, maar even geldige naam is 'fenylmethylether', die wordt beheerst door de traditionele nomenclatuur. Dit is misschien wel de meest specifieke naam van allemaal, omdat het direct aangeeft welke de twee structurele delen van de ether zijn: fenyl-O-methyl, C ₆ H _5- O-CH ₃ .

Risico's

Medische studies hebben de mogelijke dodelijke effecten van anisol in het lichaam bij lage doses nog niet kunnen aantonen. Echter, zoals de meeste chemicaliën, irriteert het de huid, keel, longen en ogen wanneer het te lang en in matige concentraties wordt blootgesteld.

Vanwege de nucleofiliciteit van de ring wordt een deel ervan gemetaboliseerd en is daarom biologisch afbreekbaar. In feite hebben simulaties als resultaat van deze eigenschap aangetoond dat het zich niet kan concentreren op waterige ecosystemen aangezien zijn organismen het eerst afbreken; en daarom kunnen rivieren, meren of zeeën anisole accumuleren.

In bodems verdampt het, gezien zijn vluchtigheid, snel en wordt het meegevoerd door luchtstromen; als dat zo is, heeft het ook geen significante invloed op de plantenmassa's of plantages.

Aan de andere kant reageert het atmosferisch met vrije radicalen en vormt het daarom geen risico op besmetting van de lucht die we inademen.

Toepassingen

Organische syntheses

Van anisool kunnen andere derivaten worden verkregen door aromatische elektrofiele substitutie. Dit maakt het mogelijk om het te gebruiken als tussenproduct voor de synthese van medicijnen, pesticiden en oplosmiddelen, waaraan het gewenst is om zijn eigenschappen toe te voegen. Synthetische routes kunnen voornamelijk bestaan ​​uit C-alkylering of O-alkylering.

Geuren

Naast het gebruik voor organische synthese, kan het direct worden gebruikt als een additief voor crèmes, zalven en parfums, waarbij anijsgeuren aan dergelijke producten worden toegevoegd.

Referenties

1. Morrison, RT en Boyd, R, N. (1987). Organische chemie. 5e editie. Redactioneel Addison-Wesley Interamericana.
2. Carey FA (2008). Organische chemie. (Zesde editie). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organische chemie. Amines. (10e editie.). Wiley Plus.
4. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2019). Anisole. PubChem-database, CID = 7519. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2019). Anisole. Hersteld van: en.wikipedia.org
6. Pereira, Cynthia CM, de la Cruz, Marcus HC en Lachter, Elizabeth R. (2010). Vloeistoffase-alkylering van anisol en fenol gekatalyseerd door niobiumfosfaat. Journal of the Brazilian Chemical Society, 21 (2), 367-370. dx.doi.org/10.1590/S0103-50532010000200025
7. Seidel RW en Goddard R. (2015). Anisool op 100 K: de eerste bepaling van de kristalstructuur. Acta Crystallogr C Struct Chem. Aug; 71 (Pt 8): 664-6. doi: 10.1107 / S2053229615012553
8. Chemische formulering. (2018). Methoxybenzeen Hersteld van: Formulacionquimica.com