1-προπαναμίνη
1-προπαναμίνη | |||
---|---|---|---|
Γενικά | |||
Όνομα IUPAC | 1-προπαναμίνη | ||
Άλλες ονομασίες | Προπυλαμίνη Μονοπροπυλαμίνη 1-αμινοπροπάνιο 1-αζωβουτάνιο | ||
Χημικά αναγνωριστικά | |||
Χημικός τύπος | C3H9N | ||
Μοριακή μάζα | 59,11 amu | ||
Σύντομος συντακτικός τύπος |
CH3CH2CH2NH2 | ||
Συντομογραφίες | PrNH2 MPA | ||
Αριθμός CAS | 107-10-8 | ||
SMILES | CCCN | ||
InChI | 1S/C3H9N/c1-2-3-4/h2-4H2,1H3 | ||
Αριθμός EINECS | 200-834-7 | ||
PubChem CID | 7852 | ||
ChemSpider ID | 7564 | ||
Ισομέρεια | |||
Ισομερή θέσης | 3 2-προμαναμίνη N-μεθυλαιθαναμίνη N,N,διμεθυλομεθαναμίνη | ||
Φυσικές ιδιότητες | |||
Σημείο τήξης | -83 °C | ||
Σημείο βρασμού | 48 °C | ||
Πυκνότητα | 719 kg/m³ | ||
Εμφάνιση | Άχρωμο υγρό | ||
Χημικές ιδιότητες | |||
pKa | 10,53 (PrNH3+) | ||
Επικινδυνότητα | |||
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). |
Η 1-προπαναμίνη ή προπυλαμίνη[1] (αγγλικά: 1-propylamine, ΜPΑ: MonoPropylAmine) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και άζωτο, με μοριακό τύπο C3H9N και ημισυντακτικό τύπο C3H7NH2 ή CH3CH2CH2NH2. Είναι μια πρωτοταγής αμίνη. Η χημικά καθαρή («άνυδρη») 1-προπαναμίνη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο υγρό με έντονη οσμή που μοιάζει μ' αυτήν της αμμωνίας. Συμπεριφέρεται ως ασθενής βάση, με σταθερά διάστασης Kb = 4,7·10−4. Με βάση το μοριακό της τύπο, C3H9N, έχει τα ακόλουθα τρία (3) ισομερή θέσης:
- 2-προπαναμίνη ή ισοπροπυλαμίνη, μια πρωτοταγής αμίνη.
- Ν-μεθυλαιθαναμίνη ή αιθυλομεθυλαμίνη, μια δευτεροταγής αμίνη.
- N,N-διμεθυλομεθαναμίνη ή τριμεθυλαμίνη, μια τριτοταγής αμίνη.
Ονοματολογία
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η ονομασία «1-προπαναμίνη» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-αμίνη» φανερώνει ότι περιέχει μια αμινομάδα ως κύρια χαρακτηριστική ομάδα. Ο αριθμός θέσης «1-» δηλώνει τη θέση του ατόμου άνθρακα με το οποίο ενώνεται η αμινομάδα, ώστε να διαχωρίζονται τα ισομερή θέσης.
Δομή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η δομή της μπορεί να βρεθεί αν αντικατασταθεί ένα άτομο υδρογόνου από ένα μόριο αμμωνίας με προπύλιο.
Δεσμοί[2] | ||||
Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
---|---|---|---|---|
C-H | σ | 2sp³-1s | 109 pm | 3% C- H+ |
C-C | σ | 2sp³-2sp³ | 154 pm | |
C-N | σ | 2sp³-2sp³ | 152 pm | 6% C+ Ν- |
Ν-H | σ | 2sp³-1s | 101,7 pm | 17% N- H+ |
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο | ||||
N | -0,40 | |||
C#3 | -0,09 | |||
C#2 | -0,06 | |||
C#1 | 0,00 | |||
H(CH2) | +0,03 | |||
H(NH2) | +0,17 |
Παραγωγή
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Κύρια βιομηχανική
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Η προπυλαμίνη παράγεται βιομηχανικά (συνήθως) με επίδραση χλωριούχου αμμωνίου (NH4Cl) σε 1-προπανόλη (CH3CH2CH2OH), με την παρουσία τριχλωριούχου σιδήρου, ως καταλύτη[3]:
- Συμπαράγονται διπροπυλαμίνη και τριπροπυλαμίνη. Η χημική κινητική καθορίζει την τελική αναλογία αυτών των προϊόντων.
Εναλλακτικές μέθοδοι
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με χλωριούχο αμμώνιο και προπανάλη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με επίδραση χλωριούχου αμμωνίου (NH4Cl) σε προπανάλη (CH3CH2CHO) παράγεται αρχικά υδροχλωρική 1-προπανιμίνη (CH3CH2CH=NH2Cl) και έπειτα υδροχλωρική 1-προπαναμίνη. Η τελευταία με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) δίνει καθαρή 1-προπαναμίνη[3]:
- Μια παραλλαγή της παραπάνω είναι η επίδραση αμμωνίας σε προπανάλη, που δίνει 1-προπανιμίνη, και στη συνέχεια υδρογόνωση της τελευταίας 1-προπαναμίνη:
Με αμμωνία και προπυλαλογονίδιο
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με επίδραση αμμωνίας (NH3) σε προπυλαλογονίδιο (CH3CH2CH2X, μέθοδος Hofmann)[4]:
- Συμπαράγονται διπροπυλαμίνη και τριπροπυλαμίνη. Η χημική κινητική καθορίζει την τελική αναλογία αυτών των προϊόντων.
Με προπυλίωση φθαλιμιδικού καλίου
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με προπυλίωση φθαλιμιδικού καλίου (σύνθεση Gabriel)[5]:
Με αναγωγή αζωτούχων ενώσεων
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]1. Με αναγωγή 1-νιτροπροπανίου (CH3CH2CH2NO2)[6]:
2. Με αναγωγή προπανονιτρίλιου (CH3CH2CN)[7]
3. Με αναγωγή 1-προπανιμίνης (CH3CH2CH=NH)[8]:
Με αποικοδόμηση βουταναμιδίου
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με αποικοδόμηση βουταναμιδίου (CH3CH2CH2CONH2, μετάθεση Hofmann)[9]:
- Το BrOK παράγεται επιτόπου («in citu») με την αντίδραση:
Με χλωραμίνη σε αλοπροπυλομαγνήσιο
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με επίδραση χλωραμίνης (NH2Cl) σε αλοπροπυλομαγνήσιο (CH3CH2CH2MgX)[10]:
Με προσθήκη αμμωνίας σε κυκλοπροπάνιο
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με προσθήκη αμμωνίας (NH3) σε κυκλοπροπάνιο , παράγεται 1-προπαναμίνη[11]:
Με προσθήκη υδρογόνου σε κυκλοπροπαναμίνη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με καταλυτική προσθήκη υδρογόνου σε κυκλοπροπαναμίνη παράγεται 1-προπαναμίνη[12]:
Με προσθήκη υδρογόνου σε αζετιδίνη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με καταλύτική προσθήκη υδρογόνου σε αζετιδίνη παράγεται 1-προπαναμίνη[12]:
Χημικές ιδιότητες και παράγωγα
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Συμπεριφορά βάσης
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
Αλκυλίωση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αντιδρά με αλκυλαλογονίδια (RX), παράγοντας δευτεροταγείς αμίνες:
Ακυλίωση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Αντιδρά με ακυλαλογονίδια (RCOX), παράγοντας δευτεροταγή αμίδια:
Ιμίνες
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Με καρβονυλικές ενώσεις δίνει ιμίνες. Π.χ. με αλδεΰδες (RCHO):
Οξείδωση
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]Οξείδώνεται με υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) παράγοντας 1-νιτροπροπάνιο:
Προσθήκη
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]1. Προσθήκη σε διπλούς δεσμούς. Π.χ. με αιθένιο δίνει N-αιθυλο-1-προπαναμίνη:
2. Προσθήκη σε τριπλούς δεσμούς.. Π.χ. με αιθίνιο δίνει αρχικά N-προπυλαιθεναμίνη, και στη συνέχεια την ταυτομερή της N-προπυλαιθανιμίνη:
3. Προσθήκη σε συζυγείς διπλούς δεσμούς. Π.χ. με βουταδιένιο-1,3 δίνει N-προπυλο-2-βουτεν-1-αμίνη:
4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει Ν-προπυλο-1-προπαναμίνη:
5. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με οξιράνιο δίνει 2-προπυλαμιναιθανόλη[13]:
Παρεμβολή καρβενίων
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
- Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
- 1. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς CH2-H. Παράγεται 1-βουταναμίνη.
- 2. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς C#1H-H. Παράγεται 2-βουταναμίνη.
- 3. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς C#2H-H. Παράγεται 2-μεθυλο-1-προπαναμίνη.
- 4. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς ΝH-H: 2. Παράγεται N-μεθυλυλο-1-προπαναμίνη.
Προκύπτει επομένως μείγμα 1-βουταναμίνης ~33%, 2-βουταναμίνης ~22%, 2-μεθυλο-1-προπαναμίνης ~22% και Ν-μεθυλο-1-προπαναμίνης ~22%.
Πηγές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
- Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ ΈκδοσηΘεσσαλονίκη 1991
- Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
- Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
- Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
- Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
Σημειώσεις και αναφορές
[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]- ↑ Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
- ↑ Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34. Οι ηλεκτραρνητικότητες κατά Pauling, από τις οποίες υπολογίστηκε ο ιονισμός, προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των χημικών στοιχείων άνθρακας, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο.
- ↑ 3,0 3,1 Marvel, C. S.; Jenkins, R. L. (1941), «Methylamine Hydrochloride», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv1p0347; Coll. Vol. 1: 347
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Α.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Β.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2α και σελ. 247, §10.6.4α.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2γ.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2δ.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Γ3.
- ↑ Ulrich Steinbrenner, Frank Funke, Ralf Böhling, Method and device for producing ethylamine and butylamine Αρχειοθετήθηκε 2012-09-12 at Archive.is, United States Patent 7161039.
- ↑ 12,0 12,1 Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985, σελ. 23-25, §2.3Γ.
- ↑ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3CH2CH2NH.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.