Διαζιριδίνη

 

\( \require{mhchem} \)

Η διαζιριδίνη[1] (αγγλικά diaziridine) είναι οργανική ετεροκυκλική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και άζωτο, με μοριακό τύπο CH4N2, αν και συνήθως παριστάνεται με το γραμμικό τύπο της, . Δομικά, το μόριό της αποτελείται από έναν τριμελή ετεροκυκλικό δακτύλιο, που σχηματίζεται από δύο (2) άτομα αζώτου και ένα (1) άτομο άνθρακα, που σχηματίζουν ένα νοητό ισοσκελές τρίγωνο. Είναι μια οργανική «θυγατρική» υδραζίνη. Όπως και σε άλλες ενώσεις με τριμελή δακτύλιο, όπως το κυκλοπροπάνιο, το οξιράνιο και την αζιριδίνη, η ύπαρξη παραμόρφωσης στις κανονικές δεσμικές γωνίες, οδηγεί σε αυξημένη ενσωματωμένη χημική ενέργεια και χημική δραστικότητα. Επιπλέον, ειδικότερα στη διαζιριδίνη, η ύπαρξη παραμόρφωσης δεσμικής γωνίας αυξάνει το «εμπόδιο» για την αναστροφή του αζώτου. Αυτό το αυξημένο εμπόδιο επιτρέπει την απομόνωση ξεχωριστών αναστροφομερών, με παραδείγματα τα cis- και trans- αναστροφομερή.

Διαζιριδίνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Διαζιριδίνη
Άλλες ονομασίες	Επιδιαζωμεθάνιο 1,2-μεθυλενυδραζίνη Διαζακυκλοπροπάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	CH4N2
Μοριακή μάζα	44,06 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος
SMILES	N1ΝC1
PubChem CID	5059686
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	2 Μεθυλοδιαζένιο 1,1-μεθυλενυδραζίνη
Φυσικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

«Μητρική» και «θυγατρικές» διαζιριδίνες

Η διαζιριδίνη είναι η «μητρική ένωση» για μια σειρά «θυγατρικών» της παραγώγων, που μαζί με τη «μητρική ένωση», ονομάζονται συλλήβδην «διαζιριδίνες».
Παραγωγή

Η διαζιριδίνη μπορεί να παραχθεί με τις ακόλουθες παραγωγικές οδούς, που πρωτοαναπτύχθηκαν από τον E. Schmitz.

Με επίδραση χλωραμίνης (NH₂Cl) σε μεθανιμίνη (CH₂=NH), παράγεται διαζιριδίνη. Συνήθως η μεθανιμίνη παράγεται επιτόπου («in citu»), με χημική αντίδραση μεθανάλης (HCHO) και αμμωνίας (NH₃). Εναλλακτικά, αντί για χλωραμίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί O-υδροξυαμινοθειονικό οξύ (NH₂OSO₃H). H τελευταία αντίδραση πραγματοποιείται με μείγμα νερού (Η₂Ο) - μεθανόλης (CH₃OH) ως διαλύτη, αρχικά σε θερμοκρασία -30 °C, και ακολούθως με θέρμανση ως τους 20 °C. Η αντίδραση με τη χλωραμίνη πραγματοποιείται καλύτερα αν διάλυμα υγρής αμμωνίας σε μεθανόλη χλωριωθεί σε χαμηλή θερμοκρασία από χλωροξυλοβουτάνιο (BuOCl), και μετά αναμειχθεί με υγρή μεθανάλη^[2][3][4][5]:

\( {\displaystyle \mathrm {HCHO+NH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{2}=NH+H_{2}O} } \)
και
\( } {\displaystyle \mathrm {CH_{2}=NH+NH_{2}Cl{\xrightarrow {}}H_{2}NCH_{2}NHCl{\xrightarrow {}}HCl+} } \)
ή
\( {\displaystyle \mathrm {CH_{2}=NH+NH_{2}OSO_{3}H{\xrightarrow {}}H_{2}NCH_{2}NHOSO_{3}H{\xrightarrow {}}H_{2}SO_{4}+} }\)
Φυσικές ιδιότητες

Οι χημικά καθαρές διαζιριδίνες, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, βρίσκονται στη μορφή άχρωμης (στερεής) σκόνης ή άχρωμου ελαιώδους υγρού Το πιο μελετημένο μέλος τους είναι η N,N΄-αιθυλενο-δι(3,3-διμεθυλοδιαζιριδίνη), που είναι λευκή κρυσταλλική σκόνη, με κιτρινωπή απόχρωση, ευδιάλυτη στο νερό, στην 95% αιθανόλη και στο χλωροφόρμιο. Η θερμοκρασία τήξης της είναι 113-118 °C.

Παραγωγή 1-διαζιρίνης

Με οξείδωση της διαζιριδίνης από οξείδιο του αργύρου (Ag2O) παράγεται 1-διαζιρίνη[2]:

\( {\displaystyle \mathrm {+Ag_{2}O{\xrightarrow {}}2Ag+H_{2}O+} } \)
Πηγές πληροφόρησης

SCHAUM'S OUTLINE SERIES, «ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ», Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
«Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας» Ν. Α. Πετάση 1982
Αναστάσιου Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
Καραγκιοζίδη Σ. Πολυχρόνη, «Ονοματολογία Οργανικών Ενώσεων στα Ελληνικά & Αγγλικά» Β΄ ΈκδοσηΘεσσαλονίκη 1991
Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, «Γενική Οργανική Χημεία», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη, «Ειδικά Μαθήματα Οργανικής Χημείας», ΑΠΘ, θεσσαλονίκη 1983
Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Φαίδωνα Χατζημηχαλάκη, «Εργαστηριακός Οδηγός», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1986
Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985
Διαδικτυακοί τόποι που αναφέρονται στις «Αναφορές και παρατηρήσεις».

Παραπομπές και παρατηρήσεις

Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
Νικολάου Ε. Αλεξάνδρου, Αναστάσιου Βάρβογλη, Δημητρίου Ν. Νικολαΐδη: «Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων», Εκδόσεις Ζήτη, Θεσσαλονίκη 1985, §2.5., σελ. 27.
H.J. Abendroth, G. Henrlich, Angew. Chem., 1959, 71, 283
E. Schmitz, R. Ohme, Chem. Ber.,1961, 94, 2166
N.N. Makhova,V.Yu. Petukhova, L.I. Khmel’nitskii, Bull. Acad. Sci. USSR, Division Chem. Sci., 1982, 2107

Εγκυκλοπαίδεια Χημείας

Κόσμος

Αλφαβητικός κατάλογος

Hellenica World - Scientific Library

Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License