ACETANILID (C8H9NO): STRUKTURA, VLASTNOSTI, SYNTÉZA - CHEMIE - 2025

Acetanilid (C8H9NO) je aromatický amid přijímá několik dalších názvů: N-acetilarilamina, N-fenylacetamid a acetanilo. Vyskytuje se jako pevná látka ve formě vloček bez zápachu, její chemická povaha je amidová a při reakci se silnými redukčními činidly může vytvářet hořlavé plyny.

Kromě toho, že je slabá báze, je schopen reagovat s dehydratačních činidel, jako je P ₂ O ₅ za vzniku nitrilu. Bylo zjištěno, že acetanilid má analgetický a antipyretický účinek a byl použit v roce 1886 pod názvem Antifebrina A. Cahnem a P. Heppem.

V roce 1899 byla na trh uvedena kyselina acetylsalicylová (aspirin), která měla stejné terapeutické účinky jako acetanilid. Protože použití acetanilidu souviselo s výskytem cyanózy u pacientů - důsledek methemoglobinemie vyvolané acetanilidem - jeho použití bylo vyřazeno.

Následně bylo zjištěno, že analgetické a antipyretické působení acetanilidu se nachází v jeho metabolitu zvaném paracetamol (acetoaminofen), který neměl toxické účinky, jak navrhují Axelrod a Brodie.

Chemická struktura

Horní obrázek představuje chemickou strukturu acetanilidu. Vpravo je hexagonální aromatický kruh benzenu (s tečkovanými čarami) a na levé straně je důvod, proč se sloučenina skládá z aromatického amidu: acetamidoskupiny (HNCOCH ₃).

Acetamidoskupina dává benzenovému kruhu větší polární charakter; to znamená, že vytváří dipólový moment v molekule acetanilidu.

Proč? Protože dusík je více elektronegativní než kterýkoli z atomů uhlíku v kruhu, je také vázán na acylovou skupinu, jejíž atom O přitahuje také elektronovou hustotu.

Na druhé straně, téměř celé molekulární struktury acetanilidových zbytků ve stejné rovině vzhledem k sp ² hybridizaci atomech, které ji tvoří.

Výjimka je spojena s těmi, které patří do skupiny –CH ₃, jejichž atomy vodíku tvoří vrcholy čtyřstěnu (bílé koule na levé straně vycházejí z roviny).

Rezonanční struktury a intermolekulární interakce

Osamělý pár bez sdílení v atomu N cirkuluje systémem π aromatického kruhu a vzniká několik rezonančních struktur. Jedna z těchto struktur však končí záporným nábojem na atomu O (elektronegativnější) a kladným nábojem na atomu N.

Existují tedy rezonanční struktury, ve kterých se záporný náboj pohybuje v kruhu a další, kde sídlí v atomu O. V důsledku této „elektronické asymetrie“ - která pochází z ruky molekulární asymetrie - acetanilid intermolekulárně interaguje pomocí dipól-dipólových sil.

Interakce vodíkových vazeb (NHO-…) mezi dvěma molekulami acetanilidu jsou však ve skutečnosti převládající silou v jejich krystalické struktuře.

Krystaly acetanilidu tedy sestávají z ortorombických jednotkových buněk osmi molekul orientovaných ve tvaru „plochého pásu“ pomocí vodíkových vazeb.

To lze vizualizovat paralelním umístěním jedné molekuly acetanilidu na druhou. Poté, co se skupiny HNCOCH ₃ prostorově překrývají, vytvářejí vodíkové vazby.

Kromě toho mezi těmito dvěma molekulami může třetí „proklouznout“, ale aromatický kruh směřující na opačnou stranu.

Chemické vlastnosti

Molekulární váha

135,166 g / mol.

Chemický popis

Bílá nebo téměř bílá pevná látka. Tvoří jasně bílé vločky nebo krystalický bílý prášek.

Zápach

Toaleta.

Chuť

Mírně pikantní.

Bod varu

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

Bod tání

114,3 ° C (237,7 ° F).

Bod vzplanutí nebo bod vzplanutí

169 ° C (337 ° F). Měření se provádí v otevřeném skle.

Hustota

1 219 mg / ml při 15 ° C (1 219 mg / ml při 59 ° F)

Hustota par

4,65 vzhledem ke vzduchu.

Tlak páry

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

Stabilita

Při vystavení ultrafialovému světlu podléhá chemickému přeskupení. Jak se mění struktura? Acetylová skupina vytváří nové vazby na kruhu v ortho a para poloze. Kromě toho je stabilní na vzduchu a nekompatibilní se silnými oxidačními činidly, žíravinami a zásadami.

Volatilita

Citelně volatilní při 95 ° C.

Autoignice

1004 ° F.

Rozklad

Při zahřátí se rozkládá a vydává vysoce toxický kouř.

pH

5-7 (10 g / l H ₂ O při 25 ° C)

Rozpustnost

- Ve vodě: 6,93 × 103 mg / ml při 25 ° C.

- Rozpustnost 1 g acetanilidu v různých kapalinách: ve 3,4 ml alkoholu, 20 ml vroucí vody, 3 ml methanolu, 4 ml acetonu, 0,6 ml vroucího alkoholu, 3,7 ml chloroformu, 5 ml gliecerolu, 8 ml dioxanu, 47 ml benzenu a 18 ml etheru. Chloralhydrát zvyšuje rozpustnost acetanilidu ve vodě.

Syntéza

Syntetizuje se reakcí anhydridu kyseliny octové s acetanilidem. Tato reakce se objevuje v mnoha textech Organické chemie (Vogel, 1959):

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

Aplikace

-Je to inhibiční činidlo v procesu rozkladu peroxidu vodíku (peroxid vodíku).

-Stabilizuje laky na bázi esteru celulózy.

- Zúčastňuje se jako prostředník při zrychlování výroby pryže. Rovněž jde o meziprodukt při syntéze některých barviv a gáforu.

- působí jako prekurzor v syntéze penicilinu.

- Používá se při výrobě 4-acetamidosulfonylbenzenchloridu. Acetanilidu reaguje s kyselinou chlorsulfonovou (HSO ₃ Cl), tak produkovat 4-aminosulfonylbenzene chlorid. To reaguje s amoniakem nebo primárním organickým aminem za vzniku sulfonamidů.

- Experimentálně byl použit v 19. století při vývoji fotografie.

- Acetanilid se používá jako marker elektroosmotických toků (EOF) v kapilární elektroforéze pro studium vazby mezi léčivy a proteiny.

-V současné době (2016) acetanilid byl spojen s 1- (co-fenoxyalkyluracilem) v experimentech inhibujících replikaci viru hepatitidy C. Acetanilid se váže na pozici 3 pyrimidinového kruhu.

- Experimentální výsledky naznačují snížení replikace virového genomu, bez ohledu na virový genotyp.

- Před identifikací toxicity acetanilidu byl použit jako analgetikum a antipyretikum od roku 1886. Později (1891) byl Grünem použit k léčbě chronické a akutní bronchitidy.

Reference

1. J. Brown a DEC Corbridge. (1948). Krystalová struktura acetanilidu: použití polarizovaného infračerveného záření. Nature, objem 162, strana 72. doi: 10.1038 / 162072a0.
2. Grün, EF (1891) Použití acetanilidu při léčbě akutní a chronické bronchitidy. Lancet 137 (3539): 1424-1426.
3. Magri, A. a kol. (2016). Průzkum acetanilidových derivátů 1- (co-fenoxyalkyl) uracilů jako nových inhibitorů replikace viru hepatitidy C. Sci. Rep. 6, 29487; doi: 10,1038 / srep29487.
4. Merck KGaA. (2018). Acetanilid. Citováno z 5. června 2018, z: sigmaaldrich.com
5. Počáteční hodnotící zpráva SIDS pro 13. SIAM. Acetanilid.. Citováno z 5. června 2018, z: inchem.org
6. Wikipedia. (2018). Acetanilid. Citováno z 5. června 2018, z: en.wikipedia.org
7. PubChem. (2018). Acetanilid. Citováno z 5. června 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov