2-προπαναμίνη

2-προπαναμίνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	2-προπαναμίνη
Άλλες ονομασίες	Ισοπροπυλαμίνη; Μονοϊσοπροπυλαμίνη; 2-αμινοπροπάνιο; 2-αζωβουτάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C3H9N
Μοριακή μάζα	59,11 amu
Σύντομος; συντακτικός τύπος	CH3CH(NH2)CH3
Συντομογραφίες	iPrNH2; MIPA
Αριθμός CAS	75-31-0
SMILES	NC(C)C
InChI	1S/C3H9N/c1-3(2)4/h3H,4H2,1-2H3
Αριθμός EINECS	200-860-9
Αριθμός RTECS	NT8400000
Αριθμός UN	P8W26T4MTD
PubChem CID	6363
ChemSpider ID	6123
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	3; 1-Προμαναμίνη-1; N-μεθυλαιθαναμίνη; N,N,διμεθυλομεθαναμίνη
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-95,2 °C
Σημείο βρασμού	32,4 °C
Πυκνότητα	722 kg/m3
Διαλυτότητα; στο νερό	Αναμείξιμο
Δείκτης διάθλασης ,; nD	1,3742 (20 °C)
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
pKa	10,63 (iPrNH3+)
Ελάχιστη θερμοκρασία; ανάφλεξης	-51 °C
Σημείο αυτανάφλεξης	402 °C
Επικινδυνότητα
	Εξαιρετικά εύφλεκτο (F+); Ερεθιστικό (Xi)
Φράσεις κινδύνου	R12, R36/37/38
Φράσεις ασφαλείας	(S2), S16, S26, S29
	Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Η 2-προπαναμίνη ή 2-αμινοπροπάνιο ή ισοπροπυλαμίνη ή μονοϊσοπροπυλαμίνη (ΜIPΑ: MonoIsoPropylAmine) ή 2-αζωβουτάνιο είναι η πρωτοταγής αμίνη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH(NH₂)CH₃. Στις συνηθισμένες συνθήκες είναι ένα άχρωμο υγρό με έντονη οσμή που μοιάζει μ' αυτήν της αμμωνίας. Συμπεριφέρεται ως ασθενής βάση αφού είναι αμίνη. Με βάση το χημικό της τύπο, C₃H₉N, έχει τα ακόλουθα τρία (3) ισομερή θέσης:

Προπαναμίνη-1 ή προπυλαμίνη, μια πρωτοταγής αμίνη.
Ν-μεθυλαιθαναμίνη ή αιθυλομεθυλαμίνη, μια δευτεροταγής αμίνη.
N,N-διμεθυλομεθαναμίνη ή τριμεθυλαμίνη, μια τριτοταγής αμίνη.

Ονοματολογία

Η ονομασία «2-προπαναμίνη» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-αμίνη» φανερώνει ότι περιέχει μια αμινομάδα ως κύρια χαρακτηριστική ομάδα. Ο αριθμός θέσης «2-» δηλώνει τη θέση του ατόμου άνθρακα με το οποίο ενώνεται η αμινομάδα, ώστε να διαχωρίζονται τα ισομερή θέσης.

Δομή

Η δομή της μπορεί να βρεθεί αν αντικατασταθεί ένα άτομο υδρογόνου από ένα μόριο αμμωνίας με ισοπροπύλιο.

Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
Δεσμοί^[1]
C-H	σ	2sp³-1s	109 pm	3% C^- H⁺
C-C	σ	2sp³-2sp³	154 pm
C-N	σ	2sp³-2sp³	152 pm	6% C⁺ Ν^-
Ν-H	σ	2sp³-1s	101,7 pm	17% N^- H⁺
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο
N	-0,40
C_#1,3	-0,09
C_#2	+0,03
H(CH₂)	+0,03
H(NH₂)	+0,17

Παραγωγή

Με προπανόλη-2 και αμμωνία

Η προπυλαμίνη παράγεται βιομηχανικά συνήθως με επίδραση αμμωνίας (NH₃) σε προπανόλη-2 (CH₃CH(OH)CH₃) με την παρουσία νικελίου και χαλκού ως καταλύτη^[2]:

$\mathrm {CH_{3}CH(OH)CH_{3}+NH_{3}{\xrightarrow[{-H_{2}O}]{Ni,Cu}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+H_{2}O}$

Συμπαρασκευάζονται διισοπροπυλαμίνη και τριισοπροπυλαμίνη. Η χημική κινητική καθορίζει την τελική αναλογία αυτών των προϊόντων.

Με χλωριούχο αμμώνιο και προπανόνη

Με επίδραση χλωριούχου αμμωνίου (NH₄Cl) σε προπανόνη (CH₃COCH₃) παράγεται αρχικά υδροχλωρική προπανιμίνη-2 (CH₃C(=NH)CH₃Cl) και έπειτα υδροχλωρική προπαναμίνη-2. Η τελευταία με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) δείνει καθαρή προπαναμίνη-2^[3]:

$\mathrm {NH_{4}Cl+CH_{3}COCH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}C(=NH)CH_{3}+H_{2}O{\xrightarrow {+H_{2}}}CH_{3}CH(NH_{3}Cl)CH_{3}{\xrightarrow {+NaOH}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+NaCl+H_{2}O}$

Μια παραλλαγή της παραπάνω είναι η επίδραση αμμωνίας σε προπανάλη, που δίνει προπανιμίνη-1, και στη συνέχεια υδρογόνωση της τελευταίας:

$\mathrm {NH_{3}+CH_{3}COCH_{3}{\xrightarrow {-H_{2}O}}CH_{3}C(=NH)CH_{3}{\xrightarrow {+H_{2}}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}}$

Με αμμωνία και ισοπροπυλαλογονίδιο

Με επίδραση αμμωνίας (NH₃) σε ισοπροπυλαλογονίδιο (CH₃CHXCH₃, μέθοδος Hofmann)^[4]:

$\mathrm {CH_{3}CHXCH_{3}+NH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+HX}$

Συμπαράγονται διισοπροπυλαμίνη και τριισοπροπυλαμίνη. Η χημική κινητική καθορίζει την τελική αναλογία αυτών των προϊόντων.

Με αναγωγή αζωτούχων ενώσεων

1. Με αναγωγή 2-νιτροπροπανίου (CH₃CH(NO₂)CH₃)^[5]:

$\mathrm {CH_{3}CH(NO_{2})CH_{3}+2Fe+6HCl{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+2H_{2}O+2FeCl_{3}}$

2. Με αναγωγή προπανιμίνης-2 (CH₃C(=NH)CH₃)^[6]:

$\mathrm {CH_{3}C(=NH)CH_{3}+H_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+2H_{2}O}$

Με αποικοδόμηση μεθυλοπροπαναμιδίου

Με αποικοδόμηση μεθυλοπροπαναμιδίου ((CH₃)₂CHCH₂CONH₂, μετάθεση Hofmann)^[7]:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{2}CONH_{2}+BrOK{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+CO_{2}+KBr}$

Το BrOK παράγεται επιτόπου («in citu») με την αντίδραση:

$\mathrm {Br_{2}+KOH{\xrightarrow {}}BrOK+HBr}$

Με χλωραμίνη σε ισοπροπυλομαγνησιοαλογονίδιο

Με επίδραση χλωραμίνης (NH₂Cl) σε ισοπροπυλομαγνησιοαλογονίδιο (CH₃CH(MgX)CH₃)^[8]:

$\mathrm {CH_{3}CHXCH_{3}+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}CH_{3}CH(MgX)CH_{3}{\xrightarrow {+NH_{2}Cl}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+MgXCl}$

Με προσθήκη αμμωνίας σε προπένιο

Με προσθήκη αμμωνίας (NH₃) σε προπένιο, παράγεται προπαναμίνη-2^[9]:

$\mathrm {CH_{3}CH=CH_{2}+NH_{3}{\xrightarrow {NaNH_{2}}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}}$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

Συμπεριφορά βάσης

Παράγει άλατα με οξέα. Π.χ.:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+HCl{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NH_{3}Cl)CH_{3}}$

Αλκυλίωση

Αντιδρά με αλκυλαλογονίδια (RX), παράγοντας δευτεροταγείς αμίνες:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+RX{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NHR)CH_{3}+HX}$

Ακυλίωση

Αντιδρά με ακυλαλογονίδια (RCOX), παράγοντας δευτεροταγή αμίδια:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+RCOX{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHNHCOR+HX}$

Ιμίνες

Με καρβονυλικές ενώσεις δίνει ιμίνες. Π.χ. με αλδεΰδες (RCHO):

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+RCHO{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHN=CHR+H_{2}O}$

Οξείδωση

Οξείδώνεται με υπεροξείδιο του υδρογόνου (H₂O₂) παράγοντας 2-νιτροπροπάνιο:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+3H_{2}O_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NO_{2})CH_{3}+4H_{2}O}$

Προσθήκη

1. Προσθήκη σε διπλούς δεσμούς. Π.χ. με αιθένιο δίνει N-αιθυλοπροπαναμίνη-2:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+CH_{2}=CH_{2}{\xrightarrow {NaNH_{2}}}(CH_{3})_{2}CHNHCH_{2}CH_{3}}$

2. Προσθήκη σε τριπλούς δεσμούς.. Π.χ. με αιθίνιο δίνει αρχικά N-ισοπροπυλαιθεναμίνη, και στη συνέχεια την ταυτομερή της N-ισοπροπυλαιθανιμίνη:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+HC\equiv CH{\xrightarrow {NaNH_{2}}}CH_{2}=CHNHCH(CH_{3})_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH=NCH(CH_{3})_{2}}$

3. Προσθήκη σε συζηγείς διπλούς δεσμούς. Π.χ. με βουταδιένιο-1,3 δίνει N-ισοπροπυλοβουτεν-2-αμίνη-1:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+CH_{2}=CHCH=CH_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH=CHCH_{2}NHCH(CH_{3})_{2}+4H_{2}O}$

4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει Ν-προπυλοπροπαναμίνη-2:

$\mathrm {+CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}CH_{2}NHCH(CH_{3})_{2}}$

5. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με εποξυαιθάνιο δίνει 2-ισοπροπυλαμιναιθανόλη^[10]:

$\mathrm {+CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHNHCH_{2}CH_{2}OH}$

Παρεμβολή καρβενίων

Τα καρβένια μπορούν παρεμβληθούν στους δεσμούς C-Η και N-H. Π.χ. με μεθυλένιο έχουμε^[11]:

$\mathrm {CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+CH_{3}Br+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {2}{3}}CH_{3}CH_{2}CH(NH_{2})CH_{3}+{\frac {1}{9}}(CH_{3})_{3}CNH_{2}+{\frac {2}{9}}CH_{3}CH(NHCH_{3})CH_{3}+KBr+H_{2}O}$

Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:

1. Παρεμβολή στους έξι (6) συνολικά δεσμούς CH₂-H. Παράγεται βουταναμίνη-2.

2. Παρεμβολή στον ένα (2) δεσμούς C-H. Παράγεται 2-μεθυλοπροπαναμίνη-2.

3. Παρεμβολή στους δυο (2) δεσμούς ΝH-H: 2. Παράγεται N-μεθυλυλοπροπαναμίνη-2.

Προκύπτει επομένως μίγμα βουταναμίνης-2 ~67%, 2-μεθυλοπροπαναμίνης-2 ~11% και Ν-μεθυλοπροπαναμίνης-2 ~22%.

Εφαρμογές

Οι κύριες χρήσεις της προπαναμίνης-2 είναι σε σκευάσματα ζιζανιοκτόνων, ως κανονιστικό μέσο για πλαστικά, ως ενδιάμεσο οργανικών συνθέσεων υλικών επικάληψης, για την παραγωγή πλαστικών, φυτοφαρμάκων και άλλων, ως ένα ενδιάμεσο προϊόν της βιομηχανίας πετροχημικών.

Ακόμη, μαζί με την προπανόλη-2 χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή κάποιων δυαδικών χημικών όπλων, ως ένα μίγμα που αποκαλείται OPA και το οποίο σε μείξη με το μεθυλοφωσφονυλοδιφθορίδιο (γνωστό στους στρατιωτικούς ως DF) παράγει το σαρίν.

Σημειώσεις και αναφορές

↑ Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34. Οι ηλεκτραρνητικότητες κατά Pauling, από τις οποίες υπολογίστηκε ο ιονισμός, προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των χημικών στοιχείων άνθρακας, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο.
↑ Πρότυπο:Citation/patent.
↑ Marvel, C. S.; Jenkins, R. L. (1941), «Methylamine Hydrochloride», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv1p0347 ; Coll. Vol. 1: 347
↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Α.
↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2α και σελ. 247, §10.6.4α.
↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2δ.
↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B3.
↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Γ3.
↑ Ulrich Steinbrenner, Frank Funke, Ralf Böhling, Method and device for producing ethylamine and butylamine Αρχειοθετήθηκε 2012-09-12 at Archive.is, United States Patent 7161039.
↑ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH₃CH(NH)CH₃.
↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

Πηγές

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

[1] Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34. Οι ηλεκτραρνητικότητες κατά Pauling, από τις οποίες υπολογίστηκε ο ιονισμός, προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των χημικών στοιχείων άνθρακας, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο.

[2] Πρότυπο:Citation/patent.

[3] Marvel, C. S.; Jenkins, R. L. (1941), «Methylamine Hydrochloride», Org. Synth., http://www.orgsyn.org/orgsyn/orgsyn/prepContent.asp?prep=cv1p0347 ; Coll. Vol. 1: 347

[4] Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Α.

[5] Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2α και σελ. 247, §10.6.4α.

[6] Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B2δ.

[7] Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2B3.

[8] Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.243, §10.2Γ3.

[9] Ulrich Steinbrenner, Frank Funke, Ralf Böhling, Method and device for producing ethylamine and butylamine Αρχειοθετήθηκε 2012-09-12 at Archive.is, United States Patent 7161039.

[10] Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH₃CH(NH)CH₃.

[11] Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

2-προπαναμίνη


Γενικά
Όνομα IUPAC	2-προπαναμίνη
Άλλες ονομασίες	Ισοπροπυλαμίνη Μονοϊσοπροπυλαμίνη 2-αμινοπροπάνιο 2-αζωβουτάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C₃H₉N
Μοριακή μάζα	59,11 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH₃CH(NH₂)CH₃
Συντομογραφίες	iPrNH₂ MIPA
Αριθμός CAS	75-31-0
SMILES	NC(C)C
InChI	1S/C3H9N/c1-3(2)4/h3H,4H2,1-2H3
Αριθμός EINECS	200-860-9
Αριθμός RTECS	NT8400000
Αριθμός UN	P8W26T4MTD
PubChem CID	6363
ChemSpider ID	6123
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	3 1-Προμαναμίνη-1 N-μεθυλαιθαναμίνη N,N,διμεθυλομεθαναμίνη
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-95,2 °C
Σημείο βρασμού	32,4 °C
Πυκνότητα	722 kg/m³
Διαλυτότητα στο νερό	Αναμείξιμο
Δείκτης διάθλασης , n_D	1,3742 (20 °C)
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
pK_a	10,63 (iPrNH₃⁺)
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	-51 °C
Σημείο αυτανάφλεξης	402 °C
Επικινδυνότητα


Εξαιρετικά εύφλεκτο (F+) Ερεθιστικό (Xi)
Φράσεις κινδύνου	R12, R36/37/38
Φράσεις ασφαλείας	(S2), S16, S26, S29
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).