Этилендиамин

Этилендиамин
	Скелетная формула этилендиамина
Шаростержневая модель этилендиамина	Модель заполнения пространства этилендиамином
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК Этан-1,2-диамин
	Другие имена Эдамин, 1,2-диаминоэтан, «en», когда лиганд
Идентификаторы
Номер CAS	107-15-3 И;
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
Сокращения	ru
Ссылка Бейльштейна	605263
ЧЭБИ	ЧЕБИ:30347 И;
ChEMBL	ChEMBL816 И;
ChemSpider	13835550 И;
Информационная карта ECHA	100.003.154
Номер ЕС	203-468-6;
Ссылка Гмелина	1098
КЕГГ	Д01114 И;
МеШ	этилендиамин
CID PubChem	3301;
Номер RTECS	КН8575000;
УНИИ	60V9STC53F И;
Номер ООН	1604
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID5021881;
	ИнЧи ИнЧИ=1S/C2H8N2/c3-1-2-4/h1-4H2 И Ключ: PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N И;
	УЛЫБКИ NCCN;
Характеристики
Химическая формула	С2Н8Н2
Молярная масса	60.100 г·моль −1
Появление	Бесцветная жидкость
Запах	Аммиачный
Плотность	0,90 г/см 3
Температура плавления	8 °C (46 °F; 281 К)
Точка кипения	116 °C (241 °F; 389 K)
Растворимость в воде	смешивающийся
лог P	−2.057
Давление пара	1,3 кПа (при 20 °C)
; Константа закона Генри ( k H )	5,8 моль Па −1 кг −1
Магнитная восприимчивость (χ)	−46,26 × 10−6 см3 моль − 1; −76,2 × 10−6 см3 моль − 1 ( соль HCl);
Показатель преломления ( nD )	1.4565
Термохимия
Теплоемкость ( С )	172,59 Дж К −1 моль −1
Стандартная молярная ; энтропия ( S ⦵ 298 )	202,42 Дж К −1 моль −1
Стандартная энтальпия ; образования (Δ f H ⦵ 298 )	−63,55 до −62,47 кДж моль −1
Стандартная энтальпия ; сгорания (Δ c H ⦵ 298 )	−1,8678 до −1,8668 МДж моль −1
Опасности
	Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Предупреждения об опасности	Н226 , Н302 , Н311 , Н314 , Н317 , Н332 , Н334 , Н412
Меры предосторожности	Р101 , Р102 , Р260 , Р273 , Р280 , Р305+Р351+Р338 , Р308+Р313 , Р405 , Р501
NFPA 704 (огненный алмаз)	3 2 0
точка возгорания	34 °C (93 °F; 307 К)
; Температура самовоспламенения	385 °C (725 °F; 658 К)
Пределы взрывоопасности	2,7–16%
	Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК):
LD 50 ( средняя доза )	500 мг/кг (перорально, крыса) ; 470 мг/кг (перорально, морская свинка) ; 1160 мг/кг (перорально, крыса)
	NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (допустимый)	TWA 10 частей на миллион (25 мг/м 3 )
РЕЛ (рекомендуется)	TWA 10 частей на миллион (25 мг/м 3 )
IDLH (Непосредственная опасность)	1000 частей на миллион
Родственные соединения
Родственные алканоамины	1,2-Диаминопропан , 1,3-Диаминопропан
Родственные соединения	Этиламин , Этилендинитрамин
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). И проверить ( что такое ?)ИН Ссылки на инфобокс

Химическое соединение

Этилендиамин (сокращенно en , когда лиганд ) — органическое соединение с формулой C2H4 (NH2 ₎ 2 _. Эта бесцветная жидкость с запахом, похожим на аммиак, является основным амином . Это широко используемый строительный блок в химическом синтезе, в 1998 году было произведено около ₅₀₀₀₀₀тонн . ^[6] Этилендиамин — первый член так называемых полиэтиленаминов .

Синтез

Этилендиамин получают в промышленности путем обработки 1,2-дихлорэтана аммиаком под давлением при 180 °C в водной среде: ^[6]^[7]

В этой реакции образуется хлористый водород , который образует соль с амином. Амин высвобождается путем добавления гидроксида натрия и затем может быть извлечен фракционной перегонкой . Диэтилентриамин (ДЭТА) и триэтилентетрамин (ТЭТА) образуются в качестве побочных продуктов.

Другой промышленный путь получения этилендиамина включает реакцию этаноламина и аммиака: ^[8]

Этот процесс включает пропускание газообразных реагентов через слой никелевых гетерогенных катализаторов .

Его можно получить в лаборатории путем реакции этиленгликоля или этаноламина и мочевины с последующим декарбоксилированием промежуточного продукта этиленмочевины. ^[9]

Этилендиамин можно очистить обработкой гидроксидом натрия для удаления воды с последующей перегонкой. ^[10]

Приложения

Этилендиамин используется в больших количествах для производства многих промышленных химикатов. Он образует производные с карбоновыми кислотами (включая жирные кислоты ), нитрилами , спиртами (при повышенных температурах), алкилирующими агентами, сероуглеродом , альдегидами и кетонами . Благодаря своей бифункциональной природе, имея две аминогруппы, он легко образует гетероциклы, такие как имидазолидины .

Предшественник хелатирующих агентов, лекарств и агрохимикатов

Наиболее известным производным этилендиамина является хелатирующий агент ЭДТА , который получают из этилендиамина через синтез Штрекера с участием цианида и формальдегида . Гидроксиэтилэтилендиамин является еще одним коммерчески значимым хелатирующим агентом. ^[6] Многочисленные биоактивные соединения и препараты содержат связь N–CH ₂ –CH ₂ –N, включая некоторые антигистаминные препараты . ^[11] Соли этиленбисдитиокарбамата являются коммерчески значимыми фунгицидами под торговыми марками Maneb , Mancozeb, Zineb и Metiram. Некоторые имидазолинсодержащие фунгициды получают из этилендиамина. ^[6]

Фармацевтический ингредиент

Этилендиамин является ингредиентом в распространенном бронходилататорном препарате аминофиллине , где он служит для растворения активного ингредиента теофиллина . Этилендиамин также использовался в дерматологических препаратах, но был удален из некоторых из-за того, что вызывал контактный дерматит. ^[12] При использовании в качестве фармацевтического вспомогательного вещества после перорального приема его биодоступность составляет около 0,34 из-за существенного эффекта первого прохождения . Менее 20% выводится почками . ^[13]

Антигистаминные препараты , полученные из этилендиамина, являются старейшими из пяти классов антигистаминных препаратов первого поколения, начиная с пипероксана , также известного как бенодаин, открытого в 1933 году в Институте Пастера во Франции, а также включая мепирамин , трипеленнамин и антазолин . Другие классы являются производными этаноламина, алкиламина , пиперазина и других (в первую очередь трициклических и тетрациклических соединений, связанных с фенотиазинами , трициклическими антидепрессантами , а также семейством ципрогептадина - фениндамина )

Роль в полимерах

Этилендиамин, поскольку он содержит две аминогруппы, является широко используемым предшественником различных полимеров. Конденсаты, полученные из формальдегида, являются пластификаторами. Он широко используется в производстве полиуретановых волокон. Класс дендримеров ПАМАМ получен из этилендиамина. ^[6]

Тетраацетилэтилендиамин

Активатор отбеливания тетраацетилэтилендиамин образуется из этилендиамина. Производное N , N -этиленбис(стеарамид) (EBS) является коммерчески значимым средством для удаления форм и поверхностно-активным веществом в бензине и моторном масле.

Другие приложения

как растворитель , он смешивается с полярными растворителями и используется для растворения белков, таких как альбумины и казеин . Он также используется в некоторых гальванических ваннах.
в качестве ингибитора коррозии в красках и охлаждающих жидкостях .
Этилендиаминдигидройодид (ЭДДИ) добавляется в корма для животных в качестве источника йодида.
химикаты для проявки цветной фотографии , связующие вещества , клеи , кондиционеры для белья , отвердители для эпоксидных смол и красители .
как соединение для сенсибилизации нитрометана во взрывчатое вещество. Эта смесь использовалась в Пикатинни-Арсенале во время Второй мировой войны, дав смеси нитрометана и этилендиамина прозвище PLX , или Пикатинни-жидкое взрывчатое вещество.

Координационная химия

Этилендиамин — хорошо известный бидентатный хелатирующий лиганд для координационных соединений , в котором два атома азота отдают свои неподеленные пары электронов, когда этилендиамин действует как лиганд. В неорганической химии его часто сокращают до «en». Комплекс [Co(en) ₃ ] ³⁺ — хорошо изученный пример. Лиганды на основе Шиффа легко образуются из этилендиамина. Например, диамин конденсируется с 4-трифторметилбензальдегидом , давая диимин. ^[14] Лиганды сален , некоторые из которых используются в катализе, получаются в результате конденсации салициловых альдегидов и этилендиамина.

Родственные лиганды

Родственные производные этилендиамина включают этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА) , тетраметилэтилендиамин (ТМЭДА) и тетраэтилэтилендиамин (ТЭЭДА). Хиральные аналоги этилендиамина включают 1,2-диаминопропан и транс -диаминоциклогексан .

Безопасность

Этилендиамин, как и аммиак и другие низкомолекулярные амины, является раздражителем кожи и дыхательных путей. Если его не герметично закрыть, жидкий этилендиамин будет выделять токсичные и раздражающие пары в окружающую среду, особенно при нагревании. Пары поглощают влагу из влажного воздуха, образуя характерный белый туман, который чрезвычайно раздражает кожу, глаза, легкие и слизистые оболочки.

Ссылки

^ "32007R0129". Европейский союз. 12 февраля 2007 г. Приложение II . Получено 3 мая 2012 г.
^ Международный союз теоретической и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013. Королевское химическое общество . стр. 676. doi :10.1039/9781849733069. ISBN 978-0-85404-182-4.
^ abcdefg Запись в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда.
^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0269". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
^ "Этилендиамин". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
^ abcde Эллер, Карстен; Хенкес, Эрхард; Россбахер, Роланд; Хёке, Хартмут (2005). «Амины алифатические». Амины Алифатические . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH Verlag. дои : 10.1002/14356007.a02_001. ISBN 3-527-30673-0.
^ Арпе, Ханс-Юрген (2007). Industrielle Organische Chemie (6-е изд.). Вили ВЧ. п. 245.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Ханс-Юрген Арпе, Industrielle Organische Chemie, 6. Auflage (2007), Seite 275, Wiley VCH
^ Швейцер, Карл Э. (1950). «ЭТИЛЕНМОЧЕВИНА.II. Синтез из этиленгликоля или этаноламина и мочевины (или диоксида углерода и аммиака)». Журнал органической химии . Т. 15. С. 475–480 . doi :10.1021/jo01149a006.
^ Роллинсон, Карл Л.; Бейлар, Джон К. младший (1946). "Соли три(этилендиамин)хрома(III)". Неорганические синтезы . Том 2. С. 196–200 . doi :10.1002/9780470132333.ch60. ISBN 978-0-470-13233-3.
^ Котти, SRSS; Тиммонс, C.; Ли, G. (2006). «Вицинальные диаминофункциональные группы как привилегированные структурные элементы в биологически активных соединениях и использование их синтетической химии». Химическая биология и дизайн лекарств . 67 (2): 101– 114. doi :10.1111/j.1747-0285.2006.00347.x. PMID 16492158. S2CID 37177899.
^ Hogan DJ (январь 1990). «Аллергический контактный дерматит на этилендиамин. Продолжающаяся проблема». Dermatol Clin . 8 (1): 133– 6. doi :10.1016/S0733-8635(18)30536-9. PMID 2137392.
^ Zuidema, J. (1985-08-23). «Этилендиамин, профиль сенсибилизирующего вспомогательного вещества». Pharmacy World & Science . 7 (4): 134– 140. doi :10.1007/BF02097249. PMID 3900925. S2CID 11016366.
^ Хабиби, Мохаммад Хоссейн; Монтазерозохори, Мортеза; Лалегани, Араш; Харрингтон, Росс В.; Клегг, Уильям (2006). «Синтез, структурные и спектроскопические свойства нового лиганда основания Шиффа N,N′-бис(трифторметилбензилиден)этилендиамина». Журнал химии фтора . 127 (6): 769– 773. doi :10.1016/j.jfluchem.2006.02.014.

Внешние ссылки

Медиа, связанные с этилендиамин на Wikimedia Commons

IRIS EPA Этилендиамин
CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
Химические данные

[1] "32007R0129". Европейский союз. 12 февраля 2007 г. Приложение II . Получено 3 мая 2012 г.

[2] Международный союз теоретической и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013. Королевское химическое общество . стр. 676. doi :10.1039/9781849733069. ISBN 978-0-85404-182-4.

[GESTIS-3] Запись в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда.

[PGCH-4] NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0269". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).

[5] "Этилендиамин". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).

[Ullmann-6] Эллер, Карстен; Хенкес, Эрхард; Россбахер, Роланд; Хёке, Хартмут (2005). «Амины алифатические». Амины Алифатические . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH Verlag. дои : 10.1002/14356007.a02_001. ISBN 3-527-30673-0.

[arpe1-7] Арпе, Ханс-Юрген (2007). Industrielle Organische Chemie (6-е изд.). Вили ВЧ. п. 245.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[arpe2-8] Ханс-Юрген Арпе, Industrielle Organische Chemie, 6. Auflage (2007), Seite 275, Wiley VCH

[CES-9] Швейцер, Карл Э. (1950). «ЭТИЛЕНМОЧЕВИНА.II. Синтез из этиленгликоля или этаноламина и мочевины (или диоксида углерода и аммиака)». Журнал органической химии . Т. 15. С. 475–480 . doi :10.1021/jo01149a006.

[JCB-10] Роллинсон, Карл Л.; Бейлар, Джон К. младший (1946). "Соли три(этилендиамин)хрома(III)". Неорганические синтезы . Том 2. С. 196–200 . doi :10.1002/9780470132333.ch60. ISBN 978-0-470-13233-3.

[11] Котти, SRSS; Тиммонс, C.; Ли, G. (2006). «Вицинальные диаминофункциональные группы как привилегированные структурные элементы в биологически активных соединениях и использование их синтетической химии». Химическая биология и дизайн лекарств . 67 (2): 101– 114. doi :10.1111/j.1747-0285.2006.00347.x. PMID 16492158. S2CID 37177899.

[12] Hogan DJ (январь 1990). «Аллергический контактный дерматит на этилендиамин. Продолжающаяся проблема». Dermatol Clin . 8 (1): 133– 6. doi :10.1016/S0733-8635(18)30536-9. PMID 2137392.

[13] Zuidema, J. (1985-08-23). «Этилендиамин, профиль сенсибилизирующего вспомогательного вещества». Pharmacy World & Science . 7 (4): 134– 140. doi :10.1007/BF02097249. PMID 3900925. S2CID 11016366.

[14] Хабиби, Мохаммад Хоссейн; Монтазерозохори, Мортеза; Лалегани, Араш; Харрингтон, Росс В.; Клегг, Уильям (2006). «Синтез, структурные и спектроскопические свойства нового лиганда основания Шиффа N,N′-бис(трифторметилбензилиден)этилендиамина». Журнал химии фтора . 127 (6): 769– 773. doi :10.1016/j.jfluchem.2006.02.014.