Aziridina | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identificação | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nome IUPAC | aziridina | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sinônimos |
azaciclopropano |
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N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100.005.268 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EC | 205-793-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | 9033 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ChEBI | 30969 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SORRISOS |
C1CN1 , |
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InChI |
InChI: InChI = 1 / C2H5N / c1-2-3-1 / h3H, 1-2H2 |
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Aparência | líquido oleoso incolor e claro | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedades quimicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fórmula bruta |
C 2 H 5 N [Iseros] |
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Massa molar | 43,0678 ± 0,0022 g / mol C 55,78%, H 11,7%, N 32,52%, |
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Momento dipolar | 1,90 ± 0,01 D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusão T ° | −78 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° fervendo | 56 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massa volumica | 0,8321 g · cm -3 a 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura de autoignição | 320 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de inflamação | -13 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Limites explosivos no ar |
3,6 - 46 % vol 64 - 820 g · cm -3 |
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Pressão de vapor de saturação |
213 mbar a 20 ° C 333 mbar a 30 ° C 780 mbar a 50 ° C |
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Termoquímica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 líquido | 91,9 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C p |
equação:
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PCI | -1 591,36 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Precauções | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
B2, D1A, D2A, E, |
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NFPA 704 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 4 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diretiva 67/548 / EEC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T + F NÃO Número de índice : Classificação : F; R11 - Carc. Gato. 2; R45 - Muta. Gato. 2; R46 - T +; R26 / 27/28 - C; R34 - N; R51-53 Símbolos : T + : Muito tóxico F : Facilmente inflamável N : Perigoso para o ambiente Frases R : R11 : Facilmente inflamável. R34 : Provoca queimaduras. R45 : Pode causar câncer. R46 : Pode causar danos genéticos hereditários. R26 / 27/28 : Muito tóxico por inalação, em contacto com a pele e por ingestão. R51 / 53 : Tóxico para os organismos aquáticos, podendo causar efeitos adversos a longo prazo no ambiente aquático. Frases S : S45 : Em caso de acidente ou mal-estar, consultar imediatamente um médico (mostrar o rótulo sempre que possível). S53 : Evite a exposição - obtenha instruções especiais antes de usar. S61 : Evite a liberação para o meio ambiente. Consulte as instruções especiais / ficha de dados de segurança. Frases R : 11, 26/27/28, 34, 45, 46, 51/53, Frases S : 45, 53, 61, |
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Transporte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
663 : material muito tóxico e inflamável (ponto de inflamação igual ou inferior a 60 ° C ) Número ONU : 1185 : ETILENEIMINA ESTABILIZADA Classe: 6.1 Rótulos: 6.1 : Substâncias tóxicas 3 : Líquidos inflamáveis Embalagem: Grupo de embalagem I : muito materiais perigosos; |
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Classificação IARC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo 2B: Possivelmente cancerígeno para humanos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ecotoxicologia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DL 50 |
15 mg · kg -1 (rato, oral ) 3,5 mg · kg -1 (rato, ip ) 4 mg · kg -1 (camundongos, ip ) |
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Limiar de odor | baixo: 2 ppm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A aziridina (NF) ou azacyclopropane é o composto orgânico cíclico fórmula empírica C 2 H 5 N. É também o composto de origem e aziridinas grupo funcional correspondente a um heterociclo em três lados compostas de uma amina e dois metileno grupos .
As aziridinas podem ser preparadas em química orgânica de várias maneiras.
Um grupo amina pode deslocar um haleto adjacente (em β) em uma reação de substituição nucleofílica intramolecular para formar uma aziridina. Os aminoálcoois têm a mesma reatividade, mas os grupos hidróxido devem primeiro ser convertidos em melhores grupos de saída, por exemplo tosilato . A ciclização de um aminoálcool é chamada de síntese de Wenker (in) (1935) e de haloamina, o método da etilenimina de Gabriel (1888)
A adição de um nitreno a um alceno é um método bem estabelecido para a síntese de aziridinas. Fotólise ou termólise de azidas são uma boa forma de gerar nitrenos. Estes também podem ser gerados in situ a partir de diacetato de iodobenzeno e sulfonamidas ou sulfamatos , ou a partir de etoxicarbonilnitreno de um precursor N-sulfoniloxi:
Sob tratamento térmico ou por fotólise de uma triazolina , o nitrogênio é expelido e permanece uma aziridina. A triazolina necessária é obtida a partir de uma reação de cicloadição de uma azida a um alceno.
Um método consiste em uma reação de abertura do anel de um epóxido com azida de sódio seguida por uma redução orgânica da azida obtida com trifenilfosfina pela expulsão de gás nitrogênio:
Outro método consiste na reação de abertura de um epóxido por uma amina seguida pelo religamento do anel por uma reação de Mitsunobu .
A síntese de etilenimina Hoch-Campbell descreve a síntese de aziridinas pela reação de certas oximas com reagentes de Grignard :
Os ângulos das ligações na aziridina são de cerca de 60 °, que é consideravelmente menor do que o ângulo de 109,5 ° normalmente encontrado em hidrocarbonetos ou aminas lineares e sem restrições. No entanto, esses ângulos são comparáveis aos encontrados nos anéis de ciclopropano ou oxirano e correspondem às mesmas restrições angulares do anel: as ligações nesse tipo de anel podem ser explicadas invocando um modelo de ligação banana. A aziridina é menos básica do que uma amina acíclica e alifática com um pKa de 7,9 para o ácido conjugado, que é devido a um aumento no caráter s no par de nitrogênio livre . As tensões angulares aumentadas na aziridina também são responsáveis pelo aumento da barreira de energia para a inversão do nitrogênio . Esta barreira é alta o suficiente em aziridinas para ser capaz de separar invertômeros , como os invertômeros cis e trans de N-cloro-2-metilaziridina.
As aziridinas são substratos sensíveis às reações de abertura do anel com muitos nucleófilos devido a restrições moleculares no anel. As alcoólises e as amoníases são normalmente as reações reversas das ciclizações. Outros nucleófilos eficazes são carbonos nucleofílicos, como em reagentes de organolítio ou organocupratos , como o reagente de Gilman .
Uma aplicação importante de uma reação de abertura de anel em síntese assimétrica é aquela com trimetilsililazida TMSN 3 e um ligante assimétrico:
O catalisador é construído em ítrio e três substituintes isopropiloxi, o ligante é um óxido de fosfina. Com um excesso enantiomérico de 91% ee, essa reação permite a síntese total do oseltamivir ( Tamiflu ).
Outras reaçõesAziridinas não substituídas podem ser abertas por alquenos na presença de um ácido de Lewis forte como B (C 6 F 5 ) 3 Algumas aziridinas N-substituídas e com grupos de retirada de elétrons em ambas as formas de átomos de carbono de iletos azometina por reação de abertura do anel eletrocíclico (en) . Esses iletos podem ser capturados com um dipolarófilo adequado por uma cicloadição 1,3-dipolar .
A toxicologia de cada aziridina específica depende da sua própria estrutura e atividade, que participa nas características gerais do grupo das aziridinas. Por serem eletrofílicas , as aziridinas são capazes de atacar e ter seu ciclo aberto por nucleófilos endógenos, como as bases nucleicas do DNA , que correspondem a um potencial mutagênico, podendo também induzir, em certos casos, uma atividade antitumoral.
Assim, a inalação e o contato direto com aziridinas são proibidos. Alguns relatórios observam que mesmo as luvas normalmente usadas em química não evitam a infiltração de aziridinas na pele. Portanto, é importante que os usuários verifiquem os tempos de embebição das luvas e tomem muito cuidado para evitar contaminação ao retirá-las.
A Agência Internacional de Pesquisa sobre o Câncer (IARC ) revisou os compostos de aziridina e os classificou como um possível carcinógeno humano (Grupo 2B). Ao fazer uma avaliação geral, o Grupo de Trabalho da IARC levou em consideração que as aziridinas são agentes alquilantes diretos que são mutagênicos em uma ampla gama de sistemas de teste e formam adutos de DNA que são promutagênicos.
As aziridinas causam efeitos irritantes nas membranas mucosas, como olhos, nariz, sistema respiratório e até mesmo na pele. As aziridinas penetram rapidamente na pele em contato. Eles podem causar doenças cutâneas alérgicas e urticária ou levar à asma ocupacional.