ANISOLS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, NOMENKLATŪRA, RISKI UN LIETOJUMS - ĶĪMIJA - 2025

Anisole vai metoksibenzols ir organisks savienojums, kas sastāv no aromātiskā ēterī, kam ir ķīmiskā formula C ₆ H ₅ OCH ₃ . Tā fiziskais stāvoklis ir bezkrāsains šķidrums, kas var radīt dzeltenīgu nokrāsu. To viegli atpazīt pēc raksturīgās anīsa smaržas.

Tad tas ir gaistošs savienojums un nav īpaši lieli kohēzijas spēki; tipiski vieglo ēteru raksturlielumi, kurus uzglabā mazos noslēgtos traukos. Konkrēti, anizols ir vienkāršākais no alkil-arilēteriem; tas ir, tie, kuriem ir aromātisks komponents (Ar) un cits alkilkomponents (R), Ar-OR.

Anizola molekula. Avots: Bens Mills caur Wikipedia.

Grupa C ₆ H ₅ - nāk, lai apzīmētu AR, un -CH ₃ R, un tādējādi tā C ₆ H ₅ -O-CH ₃ . Aromātiskais gredzens, un klātbūtne -OCH ₃ kā aizvietojošās grupas, ko sauc par methoxy, dod anisole ar nucleophilicity ir augstāka ka benzols un nitrobenzola. Tāpēc tas kalpo kā starpposma molekula savienojumu ar farmakoloģisko aktivitāti sintēzei.

Tā raksturīgā anīsa smarža ir izmantota, lai anizolu pievienotu kosmētikas un higiēnas līdzekļiem, kuriem ir nepieciešams patīkams aromāts.

Anisola struktūra

Augšējā attēlā parādīta anizola molekulārā struktūra, izmantojot lodīšu un stieņu modeli. Var redzēt aromātisko gredzenu, kura oglekļa atomi ir sp ^2, un tāpēc tas ir plakans, piemēram, sešstūrains; un pie tā ir pievienota metoksigrupa, kuras ogleklis ir sp ³ , un tā ūdeņradis atrodas virs vai zem gredzena plaknes.

-OCH ₃ grupas nozīme struktūrā pārsniedz sabrukšanu ar molekulas plaknes ģeometriju: tā piešķir tai polaritāti, un attiecīgi nepolārā benzola molekula iegūst pastāvīgu dipola momentu.

Dipola moments

Šis dipola moments ir saistīts ar skābekļa atomu, kas piesaista gan aromātisko, gan metilgredzenu elektronu blīvumus. Pateicoties tam, anizola molekulas var mijiedarboties, izmantojot dipola-dipola spēkus; lai arī tam nav iespēju veidot ūdeņraža saites, jo tas ir ēteris (ROR nav H saistīta ar skābekli).

Tā augstā viršanas temperatūra (154ºC) eksperimentāli apliecina spēcīgu starpmolekulāru mijiedarbību, kas regulē tā šķidrumu. Tāpat pastāv Londonas izkliedes spēki, kas ir atkarīgi no molekulmasas un π-π mijiedarbības starp pašiem gredzeniem.

Kristāli

Tomēr anizola struktūra neļauj tam pietiekami intensīvi mijiedarboties, lai istabas temperatūrā uzņemtu cietvielu (mp = -37 ° C). Tas var būt saistīts arī ar faktu, ka, samazinot starpmolekulāros attālumus, elektrostatiskās atgrūšanās starp kaimiņu aromātisko gredzenu elektroniem sāk iegūt lielu spēku.

Tāpēc un saskaņā ar kristalogrāfiskajiem pētījumiem anizola molekulas kristālos -173ºC temperatūrā nevar izvietot tā, lai to gredzeni būtu vērsti viens pret otru; tas ir, to aromātiskos centri nav izvietotas viena virs otras, bet gan -OCH ₃ grupa ir virs vai zem blakus esošā gredzenu.

Īpašības

Ārējais izskats

Bezkrāsains šķidrums, bet ar nelielu salmu nokrāsu.

Smarža

Smaržo nedaudz līdzīgi anīsa sēklām.

Garša

Salds; tomēr tas ir mēreni toksisks, tāpēc šis tests ir bīstams.

Molekulārā masa

108,140 g / mol.

Blīvums

0,995 g / ml.

Tvaika blīvums

3,72 (attiecībā pret gaisu = 1).

Kušanas punkts

-37 ° C.

Vārīšanās punkts

154 ° C.

aizdegšanās punkts

125ºC (atvērta kauss).

Pašnoteikšanās temperatūra

475 ° C.

Viskozitāte

0,778 cP 30 ° C temperatūrā.

Virsmas spraigums

34,15 dynes / cm 30 ° C temperatūrā.

Refrakcijas indikators

1.5179 20 ° C temperatūrā.

Šķīdība

Slikti šķīst ūdenī (apmēram 1 mg / ml). Citos šķīdinātājos, piemēram, acetonā, ēteros un spirtos, tas tomēr ir ļoti labi šķīstošs.

Nukleofilitāte

Anisola aromātiskais gredzens ir bagāts ar elektroniem. Tas notiek tāpēc, ka skābeklis, neraugoties uz ļoti elektronegatīvu atomu, kopā ar elektroniem no tā π mākoņa veicina to pārvietošanu pa gredzenu daudzās rezonanses struktūrās. Līdz ar to caur aromātisko sistēmu plūst vairāk elektronu, un tāpēc tā nukleofilitāte palielinās.

Eksperimentāli ir pierādīts nukleofilitātes pieaugums, salīdzinot tā reaktivitāti ar aromātiskiem elektrofiliem aizvietojumiem ar benzola reaktivitāti. Tādējādi, ievērojams efekts -OCH ₃ grupas uz ķīmiskajām īpašībām, savienojuma liecina .

Tāpat jāatzīmē, ka elektrofīlie aizvietojumi notiek vietās, kas atrodas blakus (-orto) un pretējās (-para) metoksigrupai; tas ir, tas ir orto-para direktors.

Reaģētspēja

Anizola aromātiskā gredzena nukleofilitāte jau ļauj ieskatīties tā anatomiskajā reaktivitātē. Aizstāšanas var notikt vai nu gredzenā (ko atbalsta tā nukleofilitāte), vai arī pašā metoksigrupā; in Otrajā variantā O-CH ₃ saite ir bojāta aizstāt -CH ₃ ar citu alkilgrupu: O-alkilēšanas.

Tādējādi, runājot par alkilēšanas procesa, anisole var pieņemt R grupu (fragments no citas molekulas) aizvietojot ar H tās gredzenu (C-alkilēšanas), vai, aizvietojot CH ₃ tās metoksigrupu. Šis attēls ilustrē nupat teikto:

Anizola alkilēšana. Avots: Gabriel Bolívar.

Attēlā R grupa atrodas -orto stāvoklī, bet tas var būt arī -para stāvoklī, iepretī -OCH ₃ . Kad notiek O-alkilēšana, iegūst jaunu ēteri ar citu -OR grupu.

Nomenklatūra

Nosaukums “anisols” ir vispazīstamākais un vispieņemtākais, visticamāk, ka to iegūst no anīsa veida smaržas. Tomēr nosaukums “metoksibenzols” ir diezgan specifisks, jo tas uzreiz nosaka, kāda ir šī aromātiskā ētera struktūra un identitāte; šo vārdu regulē sistemātiskā nomenklatūra.

Vēl viens mazāk lietots, bet tikpat derīgs nosaukums ir “fenilmetilēteris”, ko regulē tradicionālā nomenklatūra. Tas ir iespējams, visvairāk īpašs nosaukums no visiem, jo tas tieši norāda, kuras ir divi strukturālās porcijas ētera: fenil-O-metil, C ₆ H ₅ -O-CH ₃ .

Riski

Medicīniskie pētījumi vēl nav spējuši pierādīt anizola iespējamo nāvējošo iedarbību organismā, lietojot mazas devas. Tomēr, tāpat kā vairums ķīmisko vielu, pārāk ilgi un mērenā koncentrācijā tas kairina ādu, rīkli, plaušas un acis.

Arī tā gredzena nukleofilitātes dēļ daļa no tā tiek metabolizēta un tāpēc ir bioloģiski noārdāma. Faktiski šīs īpašības rezultātā simulācijas parādīja, ka tā nespēj koncentrēties uz ūdens ekosistēmām, jo ​​organismi to pirmo reizi noārda; un tāpēc upēs, ezeros vai jūrās var uzkrāties anisols.

Ņemot vērā augsnes nepastāvību, augsnēs tas ātri iztvaiko un to aizvada gaisa straumes; tā tas arī būtiski neietekmē augu masas vai stādījumus.

No otras puses, atmosfēras apstākļos tas reaģē ar brīvajiem radikāļiem, un tāpēc tas nerada piesārņojuma risku gaisam, kuru elpojam.

Lietojumprogrammas

Organiskās sintēzes

No anizola ar atomisku elektrofīlu aizvietošanu var iegūt citus atvasinājumus. Tas ļauj to izmantot par starpproduktu zāļu, pesticīdu un šķīdinātāju sintēzei, kam ir vēlams pievienot savas īpašības. Sintētiskie ceļi var būt galvenokārt C-alkilēšana vai O-alkilēšana.

Aromāti

Papildus tam, ka to izmanto organiskajā sintēzē, to var tieši izmantot kā piedevu krēmiem, ziedēm un smaržām, šādos produktos iekļaujot anīsa aromātus.

Atsauces

1. Morisons, RT un Boids, R., N. (1987). Organiskā ķīmija. 5. izdevums. Redakcijas Addison-Wesley Interamericana.
2. Carey FA (2008). Organiskā ķīmija. (Sestais izdevums). Mc Graw Hill.
3. Grehems Solomons TW, Kreigs B. Frīls. (2011). Organiskā ķīmija. Amīni. (10. izdevums.). Wiley Plus.
4. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2019. gads). Anisols. PubChem datu bāze, CID = 7519. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Wikipedia. (2019. gads). Anisols. Atgūts no: en.wikipedia.org
6. Pereira, Cynthia CM, de la Cruz, Marcus HC, & Lachter, Elizabeth R. (2010). Aniola un fenola šķidrā fāzes alkilēšana, ko katalizē niobija fosfāts. Brazīlijas ķīmijas biedrības žurnāls, 21 (2), 367-370. dx.doi.org/10.1590/S0103-50532010000200025
7. Seidel RW un Goddard R. (2015). Anizols pie 100 K: pirmā kristāla struktūras noteikšana. Acta Crystallogr C Struct Chem. Aug; 71 (8. punkts): 664-6. doi: 10.1107 / S2053229615012553
8. Ķīmiskais sastāvs. (2018). Metoksibenzols Atgūts no: formulacionquimica.com