Οξαζιριδίνη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Οξαζιριδίνη
Oxaziridine.svg
Oxaziridine skeletal.svg
Γενικά
Όνομα IUPAC Οξαζιριδίνη
Άλλες ονομασίες Αζοξακυκλοπροπάνιο
Εποξυμεθαναμίνη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος CH3NO
Μοριακή μάζα 45,04 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
Oxaziridine skeletal.svg
SMILES C1ON1
PubChem CID 15817734
ChemSpider ID 10614170
Δομή
Μοριακή γεωμετρία τριγωνική ως προς C-O-N.
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 4
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).

Η οξαζιριδίνη[1] (αγγλικά oxaziridine) είναι οργανική ετεροκυκλική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο και οξυγόνο, με χημικό τύπο CH3NO. Η μοριακή δομή του αποτελείται από τριμελή δακτύλιο με ένα (1) άτομο άνθρακα, ένα (1) άτομο οξυγόνου και ένα (1) άτομο αζώτου. Τα άτομα άνθρακα και αζώτου συνδέονται με συνολικά τρία (3) επιπλέον άτομα υδρογόνου. Με βάση το χημικό τύπο του (CH3NO) έχει τα ακόλουθα τέσσερα (4) ισομερή θέσης:

  1. Μεθαναμίδιο με σύντομο συντακτικό τύπο HCONH2.
  2. Νιτρωδομεθάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο CH3NO.
  3. Ιμινομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο HOCH=NH.
  4. Μεθανυδροξυλιμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH2=NOH.

Ιστορία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Τα πρώτα παράγωγα οξαζιρίνης (που ονομάζονται γενικά «οξαζιρίνες») συνθέθηκαν στα μέσα της δεκαετίας του 1950 από τον Γουΐλλιαμ Έμμονς (William D. Emmons)[2] και μεταγενέστερα από τους Krimm, Horner και Jürgens[3][4].

Παραγωγή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από μεθανιμίνη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με οξείδωση μεθανιμίνης από καρβοξυλικό υπεροξύ (RCO3H), παράγεται οξαζιρίνη:

 \mathrm{CH_2=NH + RCO_3H \xrightarrow{} RCOOH +} Oxaziridine skeletal.svg

Από μεθανάλη[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Με επίδραση αλαμίνης (NH2X) σε μεθανάλη, παράγεται οξαζιρίνη:

 \mathrm{HCHO + NH_2X \xrightarrow{} HX +} Oxaziridine skeletal.svg

Χημική συμπεριφορά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στην οξαζιριδίνη, τόσο το οξυγόνο όσο και το άζωτο δρουν τυπικά ως πυρηνόφιλα, εξαιτίας της υψηλής τους ηλεκτραρνητικότητας. Αυτό επιτρέπει την ηλεκτρονιόφιλη μεταφορά και των δυο ετεροατόμων. Επιπλέον έχει ασυνήθιστα υψηλή δραστικότητα, επειδή περιέχει έναν τριμελή δακτύλιο, αλλά και γιατί επιλέον διαθέτει ένα σχετικά ασθενή δεσμό N-O. Τα πυρηνόφιλα αντιδραστήρια τείνουν να αντιδρούν πιο συχνά με το άζωτο της οξαζιριδίνης. Η πρώτη χρήση οξαζιριδίνης για τη μεταφορά αζώτου καταγράφηκε το 1964 από τους Ohme και Schmitz[5]. Η οξαζιριδίνη παρεμβάλλει την αμινομάδα σε μια σειρά πυρηνόφιλα, όπως για παράδειγμα τα ακόλουθα[6]:

Επίδραση σε αλκόλες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

1. Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε κορεσμένες αλκοόλες (ROH) παράγει αλκοξυαμίνες (RONH2):

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + ROH \xrightarrow{} RONH_2 + HCHO}

2. Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε ενόλες (RCH=C(OH)R), όπου τα R όχι απαραίτητα τα ίδια, παράγει α-αμινοκετόνες (ή α-αμιναλδεΰδες αν το δεύτερο R είναι υδρογόνο):

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + RCH=CHOH \xrightarrow{} RCH(NH_2)CHO + HCHO}
Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + RCH=C(OH)R \xrightarrow{} RCH(NH_2)COR + HCHO}

Επίδραση σε θειόλες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε θειόλες (RSH) παράγει αλκυλοθειαμίνες (RSNH2):

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + RSH \xrightarrow{} RSNH_2 + HCHO}

Επίδραση σε θειαιθέρες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε θειαιθέρες (RSR), όπου τα R όχι απαραίτητα τα ίδια, παράγει θειιμίδια (R2S=NH):

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + R_2S \xrightarrow{} R_2S=NH + HCHO}

Επίδραση σε σεληναιθέρες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε σεληναιθέρες (RSeR), όπου τα R όχι απαραίτητα τα ίδια, παράγει σεληνιμίδια (R2Se=NH):

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + R_2Se \xrightarrow{} R_2Se=NH + HCHO}

Επίδραση σε αμίνες[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε αμίνες (RNH2), παράγει αλκυλυδραζίνες (RNHNH2):

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + RNH_2 \xrightarrow{} RNHNH_2 + HCHO}

Επίδραση σε αλκένια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η επίδραση της οξαζιριδίνης σε αλκένια τύπου (-CH=CH-), παράγει αζιριδινες. Π.χ. με αιθένιο:

Oxaziridine skeletal.svg  \mathrm{ + CH_2=CH_2 \xrightarrow{} HCHO +} Aziridine.svg

Αναφορές και παρατηρήσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. Emmons, W. D. (1956). J. Am. Chem. Soc. 78 (23): 6208. doi:10.1021/ja01604a072. 
  3. Krimm, H. (1957). Chem. Abstr. 256. 
  4. Horner, L.; Jürgens, E. (1957). «Notiz Über Darstellung und Eigenschaften Einiger Isonitrone (Oxazirane)». Chemische Berichte 90 (10): 2184. doi:10.1002/cber.19570901010. 
  5. Schmitz, E.; Ohme, R. (1964). «Isomere Oxime mit Dreiringstruktur». Chem. Ber. 97 (9): 2521. doi:10.1002/cber.19640970916. 
  6. Andreae, S.; Schmitz, E. (1991). «ChemInform Abstract: Electrophilic Aminations with Oxaziridines». ChemInform 22 (46): 327. doi:10.1002/chin.199146339. 

Πηγές πληροφόησης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Παπαγεωργίου, Β.Π., Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 2005, ISBN 960-260-342-7
  2. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  3. «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
  4. Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  5. Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ Έκδοση Θεσσαλονίκη 1991
  6. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
  7. Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
  8. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
  9. Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
  10. Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Oxaziridine της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).