ACETANILIDE (C8H9NO): STRUTTURA, PROPRIETÀ, SINTESI - CHIMICA - 2024

L' acetanilide (C8H9NO) è un'ammide aromatica che riceve diversi nomi aggiuntivi: N-acetilarilamina, N-fenilacetamide e acetanilo. Si presenta come un solido inodore sotto forma di fiocchi, la sua natura chimica è ammide e come tale può formare gas infiammabili quando reagisce con forti agenti riducenti.

Inoltre, è una base debole, essendo in grado di reagire con agenti disidratanti come P ₂ O ₅ per produrre un nitrile. Si scoprì che l'acetanilide aveva un'azione analgesica e antipiretica e fu usata nel 1886 sotto il nome di Antifebrina da A. Cahn e P. Hepp.

Nel 1899 fu introdotto sul mercato l'acido acetilsalicilico (aspirina), che aveva le stesse azioni terapeutiche dell'acetanilide. Poiché l'uso di acetanilide era correlato alla comparsa di cianosi nei pazienti - una conseguenza della metaemoglobinemia indotta dall'acetanilide - il suo uso è stato scartato.

Successivamente è stato accertato che l'azione analgesica e antipiretica dell'acetanilide risiedeva in un suo metabolita chiamato paracetamolo (acetoaminofene), che non aveva i suoi effetti tossici, come suggerito da Axelrod e Brodie.

Struttura chimica

L'immagine in alto rappresenta la struttura chimica dell'acetanilide. A destra c'è l'anello aromatico esagonale del benzene (con linee tratteggiate), ea sinistra è il motivo per cui il composto è costituito da un'ammide aromatica: il gruppo acetamido (HNCOCH ₃ ).

Il gruppo acetamido conferisce all'anello benzenico un carattere polare maggiore; cioè, crea un momento di dipolo nella molecola di acetanilide.

Perché? Perché l'azoto è più elettronegativo di qualsiasi atomo di carbonio nell'anello ed è anche legato al gruppo acile, il cui atomo di O attrae anche la densità elettronica.

D'altra parte, quasi l'intera struttura molecolare dell'acetanilide poggia sullo stesso piano a causa dell'ibridazione sp ² degli atomi che la compongono.

Esiste un'eccezione legata a quelle del gruppo –CH ₃ , i cui atomi di idrogeno costituiscono i vertici di un tetraedro (le sfere bianche all'estrema sinistra escono dal piano).

Strutture di risonanza e interazioni intermolecolari

La coppia solitaria senza condividere l'atomo di N circola attraverso il sistema π dell'anello aromatico, originando diverse strutture di risonanza. Tuttavia, una di queste strutture finisce con una carica negativa sull'atomo di O (più elettronegativa) e una carica positiva sull'atomo di azoto.

Quindi, ci sono strutture di risonanza in cui una carica negativa si muove nell'anello e un'altra dove risiede nell'atomo di O. Come conseguenza di questa "asimmetria elettronica" -che proviene dalla mano dell'asimmetria molecolare-, l'acetanilide interagisce in modo intermolecolare mediante forze dipolo-dipolo.

Tuttavia, le interazioni di legame idrogeno (NHO-…) tra due molecole di acetanilide sono, infatti, la forza predominante nella loro struttura cristallina.

Pertanto, i cristalli di acetanilide sono costituiti da cellule unitarie ortorombiche di otto molecole orientate in forme "a nastro piatto" dai loro legami idrogeno.

Questo può essere visualizzato posizionando una molecola di acetanilide sopra l'altra, in parallelo. Quindi, quando i gruppi HNCOCH ₃ si sovrappongono spazialmente , formano legami idrogeno.

Inoltre, tra queste due molecole una terza può anche "scivolare", ma con il suo anello aromatico rivolto verso il lato opposto.

Proprietà chimiche

Peso molecolare

135,166 g / mol.

Descrizione chimica

Solido bianco o bianco sporco. Forma fiocchi bianchi luminosi o una polvere bianca cristallina.

Odore

Gabinetto.

Gusto

Leggermente piccante.

Punto di ebollizione

Da 304 ° C a 760 mmHg (da 579 ° F a 760 mmHg).

Punto di fusione

114,3 ° C (237,7 ° F).

Punto di infiammabilità o punto di infiammabilità

169 ° C (337 ° F). Misurazione effettuata in un bicchiere aperto.

Densità

1.219 mg / mL a 15 ° C (1.219 mg / mL a 59 ° F)

Densità del vapore

4,65 rispetto all'aria.

Pressione del vapore

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

Stabilità

Subisce un riarrangiamento chimico quando esposto alla luce ultravioletta. Come cambia la struttura? Il gruppo acetile forma nuovi legami sull'anello nelle posizioni orto e para. Inoltre, è stabile all'aria e incompatibile con forti agenti ossidanti, caustici e alcali.

Volatilità

Apprezzabilmente volatile a 95ºC.

autoaccensione

1004ºF.

Decomposizione

Si decompone se riscaldato emettendo un fumo altamente tossico.

pH

5-7 (10 g / L di H ₂ O a 25 ° C)

solubilità

- In acqua: 6,93 × 103 mg / mL a 25 ºC.

- Solubilità di 1 g di acetanilide in diversi liquidi: in 3,4 ml di alcool, 20 ml di acqua bollente, 3 ml di metanolo, 4 ml di acetone, 0,6 ml di alcol bollente, 3,7 ml di cloroformio, 5 ml di gliecerol, 8 ml di diossano, 47 ml di benzene e 18 ml di etere. L'idrato di cloralio aumenta la solubilità dell'acetanilide in acqua.

Sintesi

Viene sintetizzato facendo reagire l'anidride acetica con l'acetanilide. Questa reazione compare in molti testi di Chimica Organica (Vogel, 1959):

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

applicazioni

-È un agente inibitore del processo di decomposizione del perossido di idrogeno (perossido di idrogeno).

-Stabilizza le vernici a base di esteri di cellulosa.

-Partecipa come intermediario all'accelerazione della produzione di gomma. Allo stesso modo, è un intermedio nella sintesi di alcuni coloranti e canfora.

-Atta come un precursore nella sintesi della penicillina.

-Viene utilizzato nella produzione di 4-acetamidosulfonilbenzene cloruro. L'acetanilide reagisce con l'acido clorosolfonico (HSO ₃ Cl), producendo 4-aminosulfonilbenzene cloruro. Questo reagisce con l'ammoniaca o un'ammina organica primaria per formare sulfonamidi.

-È stato utilizzato sperimentalmente nel 19 ° secolo nello sviluppo della fotografia.

-L'acetanilide viene utilizzata come marker dei flussi elettroosmotici (EOF) nell'elettroforesi capillare per lo studio del legame tra farmaci e proteine.

-Recentemente (2016) l'acetanilide è stata collegata a 1- (ω-fenossialchiluracile) in esperimenti per inibire la replicazione del virus dell'epatite C. L'acetanilide si lega alla posizione 3 dell'anello pirimidinico.

-I risultati sperimentali indicano una riduzione della replicazione del genoma virale, indipendentemente dal genotipo virale.

-Prima di identificare la tossicità dell'acetanilide, è stato utilizzato come analgesico e antipiretico dal 1886. Successivamente (1891), è stato utilizzato nel trattamento della bronchite cronica e acuta da Grün.

Riferimenti

1. J. Brown e DEC Corbridge. (1948). Struttura cristallina dell'acetanilide: uso della radiazione infrarossa polarizzata. Nature volume 162, pagina 72. doi: 10.1038 / 162072a0.
2. Grün, EF (1891) L'uso di acetanilide nel trattamento della bronchite acuta e cronica. Lancet 137 (3539): 1424-1426.
3. Magri, A. et al. (2016). Esplorazione dei derivati ​​dell'acetanilide di 1- (ω-fenossialchil) uracili come nuovi inibitori della replicazione del virus dell'epatite C. Sci. Rep. 6, 29487; doi: 10.1038 / srep29487.
4. Merck KGaA. (2018). Acetanilide. Estratto il 5 giugno 2018 da: sigmaaldrich.com
5. Rapporto di valutazione iniziale SIDS per il 13 ° SIAM. Acetanilide. . Estratto il 5 giugno 2018 da: inchem.org
6. Wikipedia. (2018). Acetanilide. Estratto il 5 giugno 2018 da: en.wikipedia.org
7. PubChem. (2018). Acetanilide. Estratto il 5 giugno 2018 da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov