Tlenek aminy - Amine oxide

Ogólna struktura tlenku aminy

Tlenku aminy , znanej również jako amina N -tlenku i N -tlenku , jest związkiem chemicznym , który zawiera grupę funkcyjną, R 3 N + -O - , N-O współrzędnych kowalencyjne wiązanie z trzech dodatkowych wodoru i / lub węglowodorów strony łańcuchy przyłączone do N. Czasami zapisuje się go jako R 3 N→O lub błędnie jako R 3 N=O.

W ścisłym znaczeniu termin tlenek aminy dotyczy tylko tlenków amin trzeciorzędowych . Czasami stosuje się go również do analogicznych pochodnych amin pierwszorzędowych i drugorzędowych.

Przykłady tlenków aminy obejmują pirydyny, N -tlenek , rozpuszczalnego w wodzie krystalicznego ciała stałego o temperaturze topnienia 62-67 ° C i N -metylomorfoliny N -tlenek , który jest utleniacz.

Aplikacje

Tlenki amin to środki powierzchniowo czynne powszechnie stosowane w produktach konsumenckich, takich jak szampony, odżywki, detergenty i środki do czyszczenia twardych powierzchni. Tlenek alkilodimetyloaminy (długości łańcucha C10–C16) jest najczęściej stosowanym na rynku tlenkiem aminy. Są uważane za klasę związków o dużej wielkości produkcji w więcej niż jednym kraju członkowskim Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) ; z roczną produkcją ponad 26 000, 16 000 i 6 800 ton (28 700, 17 600 i 7 500 ton amerykańskich) odpowiednio w USA, Europie i Japonii. W Ameryce Północnej ponad 95% tlenków amin jest używanych w domowych środkach czyszczących. Służą jako stabilizatory, zagęszczacze, emolienty, emulgatory i odżywki o stężeniach aktywnych w zakresie 0,1-10%. Pozostała część (<5%) jest wykorzystywana w produktach higieny osobistej, instytucjonalnych, komercyjnych oraz do unikalnych, opatentowanych zastosowań, takich jak fotografia.

Tlenek laurylodimetyloaminy , pochodna aminy tłuszczowej, jest składnikiem bakteriobójczym wielu kosmetyków.

Nieruchomości

Tlenki amin są stosowane jako grupa zabezpieczająca aminy i jako półprodukty chemiczne . Tlenki długołańcuchowych alkiloamin są stosowane jako amfoteryczne środki powierzchniowo czynne i stabilizatory piany .

Tlenki amin są wysoce polarnymi cząsteczkami i mają polarność zbliżoną do polarności czwartorzędowych soli amoniowych . Tlenki amin są bardzo małe hydrofilowe i mają doskonałą wody rozpuszczalność i bardzo słabo rozpuszczalny w większości organicznych rozpuszczalników .

Tlenki amin są słabe zasady z P K B około 4,5, które tworzą R 3 N + -OH, kationowe hydroksyloaminy , po protonowania przy pH poniżej ich P K b .

Synteza

Prawie wszystkie tlenki amin są wytwarzane przez utlenianie trzeciorzędowych amin alifatycznych lub aromatycznych N -heterocykli. Nadtlenek wodoru jest najpowszechniejszym odczynnikiem zarówno w przemyśle, jak iw środowisku akademickim, jednak nadkwasy są również ważne. Bardziej wyspecjalizowane utleniacze mogą znaleźć zastosowanie niszowe, na przykład kwas Caro lub m- CPBA . Spontaniczne lub katalizowane reakcje z użyciem tlenu cząsteczkowego są rzadkie. Niektóre inne reakcje również powodują powstanie tlenków amin, takie jak eliminacja retro-Cope , jednak są one rzadko stosowane.

Reakcje

Tlenki amin wykazują wiele rodzajów reakcji.

w układzie 1,2:
Meisenheimer 1,2-przegrupowanie
lub przegrupowanie 2,3:
Meisenheimer 2,3-przegrupowanie
Reakcja Polonovskiego

Metabolity

Tlenki amin są powszechnymi metabolitami leków i środków psychoaktywnych . Przykłady obejmują nikotynę , zolmitryptan i morfinę .

Tlenki amin leków przeciwnowotworowych zostały opracowane jako proleki, które są metabolizowane w tkance nowotworowej z niedoborem tlenu do aktywnego leku.

Bezpieczeństwo ludzi

Tlenki amin (AO) nie są znane jako rakotwórcze, uczulające skórę lub powodujące toksyczny wpływ na reprodukcję. Są łatwo metabolizowane i wydalane po spożyciu. Przewlekłe spożywanie przez króliki wykazało niższą masę ciała, biegunkę i zmętnienia soczewek przy najniższych obserwowanych poziomach szkodliwych (LOAEL) w zakresie 87-150 mg AO/kw mc/dzień. Testy narażenia skóry ludzkiej wykazały, że po 8 godzinach do organizmu wchłania się mniej niż 1%. Podrażnienie oczu wywołane tlenkami amin i innymi środkami powierzchniowo czynnymi jest umiarkowane i tymczasowe bez trwałych skutków.

Bezpieczeństwo środowiska

Zmierzono, że tlenki amin o średniej długości łańcucha 12,6 są rozpuszczalne w wodzie przy ~410 g L -1 . Uważa się, że mają one niski potencjał bioakumulacji w gatunkach wodnych na podstawie danych log K ow z długości łańcucha mniejszej niż C14 (współczynnik biokoncentracji < 87%). Stwierdzono, że poziom AO w nieoczyszczonym wcieku wynosił 2,3–27,8 ug L -1 , podczas gdy w ścieku 0,4–2,91 ug L -1 . Najwyższe stężenia ścieków stwierdzono w oczyszczalniach rowów oksydacyjnych i zraszaczy. Średnio ponad 96% usuwania stwierdzono przy obróbce wtórnego osadu czynnego. Ostra toksyczność u ryb, jak wskazują 96-godzinne testy LC50, mieści się w zakresie 1000-3000 ug L- 1 dla długości łańcucha węglowego mniejszej niż C14. Wartości LC50 dla długości łańcucha większych niż C14 mieszczą się w zakresie od 600 do 1400 ug L- 1 . Dane dotyczące toksyczności przewlekłej dla ryb wynoszą 420 ug/L. Po znormalizowaniu do C12,9 NOEC wynosi 310 ug L- 1 dla wzrostu i wylęgowości.

Zobacz też


Bibliografia

Zewnętrzne linki