- Structure chimique
- Applications
- préparation
- Désamination thermique de l'aniline
- Réaction avec la phénothiazine
- Propriétés
- Solubilité et basicité
- Références
La diphénylamine est un composé organique de formule chimique (C 6 H 5) 2 NH. Son nom même indique qu'il s'agit d'une amine, ainsi que sa formule (-NH 2) le précise. D'autre part, le terme «diphényle» se réfère à la présence de deux cycles aromatiques liés à l'azote. Par conséquent, la diphénylamine est une amine aromatique.
Dans le monde des composés organiques, le mot aromatique n'est pas forcément lié à l'existence de ses odeurs, mais à des caractéristiques qui définissent son comportement chimique vis-à-vis de certaines espèces.
Dans le cas de la diphénylamine, son aromaticité et le fait que son solide possède un arôme distinctif coïncident. Cependant, la base ou les mécanismes qui régissent ses réactions chimiques peuvent s'expliquer par son caractère aromatique, mais pas par son arôme agréable.
Sa structure chimique, sa basicité, son aromaticité et ses interactions intermoléculaires sont les variables responsables de ses propriétés: de la couleur de ses cristaux à son applicabilité en tant qu'agent antioxydant.
Structure chimique
Dans les images supérieures, les structures chimiques de la diphénylamine sont représentées. Les sphères noires correspondent aux atomes de carbone, les sphères blanches aux atomes d'hydrogène et les bleues à l'atome d'azote.
La différence entre les deux images est le modèle de la façon dont elles représentent graphiquement la molécule. La partie inférieure met en évidence l'aromaticité des anneaux avec les lignes pointillées noires et, de même, la géométrie plate de ces anneaux est évidente.
Aucune des deux images ne montre la seule paire d'électrons non partagés sur l'atome d'azote. Ces électrons «errent» à travers le système π conjugué des doubles liaisons dans les anneaux. Ce système forme une sorte de nuage circulant qui permet des interactions intermoléculaires; c'est-à-dire avec d'autres anneaux d'une autre molécule.
Cela signifie que la paire d'azote non partagée traverse les deux anneaux, distribuant sa densité d'électrons uniformément en eux, puis ils retournent à l'azote, pour répéter le cycle à nouveau.
Dans ce processus, la disponibilité de ces électrons diminue, ce qui entraîne une diminution de la basicité de la diphénylamine (sa tendance à donner des électrons comme base de Lewis).
Applications
La diphénylamine est un agent oxydant capable de remplir une série de fonctions, parmi lesquelles figurent les suivantes:
- Pendant le stockage, les pommes et les poires subissent un processus physiologique appelé échaudure, lié à la production de triène conjugué, qui conduit à des lésions de la peau des fruits. L'action de la diphénylamine permet d'augmenter la durée de stockage, réduisant les dommages des fruits à 10% de ceux observés en son absence.
- En combattant l'oxydation, la diphénylamine et ses dérivés prolongent le fonctionnement des moteurs en évitant l'épaississement des huiles usées.
- La diphénylamine est utilisée pour limiter l'action de l'ozone dans la fabrication du caoutchouc.
- La diphénylamine est utilisée en chimie analytique pour la détection des nitrates (NO 3 -), des chlorates (ClO 3 -) et d'autres agents oxydants.
- C'est un indicateur utilisé dans les tests de dépistage d'empoisonnement aux nitrates.
- Lorsque l'ARN est hydrolysé pendant une heure, il réagit avec la diphénylamine; cela permet sa quantification.
- En médecine vétérinaire, la diphénylamine est utilisée par voie topique dans la prévention et le traitement des manifestations des vers à vis chez les animaux d'élevage.
- Certains des dérivés de la diphénylamine appartiennent à la catégorie des anti-inflammatoires non stéroïdiens. De même, ils peuvent avoir des effets pharmacologiques et thérapeutiques tels qu'une activité antimicrobienne, analgésique, anticonvulsivante et anticancéreuse.
préparation
La diphénylamine est naturellement présente dans l'oignon, la coriandre, les feuilles de thé vert et noir et les écorces d'agrumes. Synthétiquement, il existe de nombreuses voies menant à ce composé, telles que:
Désamination thermique de l'aniline
Il est préparé par désamination thermique de l'aniline (C 6 H 5 NH 2) en présence de catalyseurs oxydants.
Si l'aniline dans cette réaction n'incorpore pas un atome d'oxygène dans sa structure, pourquoi s'oxyde-t-elle? Parce que le cycle aromatique est un groupe attirant les électrons, contrairement à l'atome H, qui donne sa faible densité électronique à l'azote de la molécule.
2C 6 H 5 NH 2 => (C 5 H 5) 2 NH + NH 3
De plus, l'aniline peut réagir avec le sel de chlorhydrate d'aniline (C 6 H 5 NH 3 + Cl -) sous chauffage à 230 ° C pendant vingt heures.
C 6 H 5 NH 2 + C 6 H 5 NH 3 + Cl - => (C 5 H 5) 2 NH
Réaction avec la phénothiazine
La diphénylamine produit plusieurs dérivés lorsqu'elle est combinée avec différents réactifs. L'un d'eux est la phénothiazine, qui, lorsqu'elle est synthétisée avec du soufre, est un précurseur de dérivés à action pharmaceutique.
(C 6 H 5) 2 NH + 2S => S (C 6 H 4) NH + H 2 S
Propriétés
La diphénylamine est un solide cristallin blanc qui, en fonction de ses impuretés, peut acquérir des tons bronze, ambre ou jaune. Il a un agréable arôme fleuri, un poids moléculaire de 169,23 g / mol et une densité de 1,2 g / ml.
Les molécules de ces solides interagissent par les forces de Van der Waals, parmi lesquelles les liaisons hydrogène formées par les atomes d'azote (NH-NH) et l'empilement de cycles aromatiques, leurs «nuages électroniques» reposant les uns sur les autres..
Comme les cycles aromatiques prennent beaucoup de place, ils entravent les liaisons hydrogène, sans également prendre en compte les rotations des liaisons N-cycle. Cela signifie que le solide n'a pas un point de fusion très élevé (53 ° C).
Cependant, à l'état liquide, les molécules sont plus éloignées et l'efficacité des liaisons hydrogène s'améliore. De même, la diphénylamine est relativement lourde, nécessitant beaucoup de chaleur pour passer dans la phase gazeuse (302 ºC, son point d'ébullition). Ceci est également dû en partie au poids et aux interactions des cycles aromatiques.
Solubilité et basicité
Il est très insoluble dans l'eau (0,03 g / 100 g d'eau) en raison du caractère hydrophobe de ses cycles aromatiques. Au lieu de cela, il est très soluble dans les solvants organiques comme le benzène, le tétrachlorure de carbone (CCl 4), l'acétone, l'éthanol, la pyridine, l'acide acétique, etc.
Sa constante d'acidité (pKa) est de 0,79, ce qui correspond à l'acidité de son acide conjugué (C 6 H 5 NH 3 +). Le proton ajouté à l'azote a tendance à se détacher, car la paire d'électrons avec laquelle il est lié peut traverser les anneaux aromatiques. Ainsi, la forte instabilité C 6 H 5 NH 3 + reflète la faible basicité de la diphénylamine.
Références
- Gabriela Calvo. (16 avril 2009). Comment la diphénylamine affecte-t-elle la qualité du fruit? Extrait le 10 avril 2018 de: todoagro.com
- La société Lubrizol. (2018). Antioxydants diphénylamines. Récupéré le 10 avril 2018 de: lubrizol.com
- Arun Kumar Mishra, Arvind Kumar. (2017). Applications pharmacologiques de la diphénylamine et de son dérivé en tant que composé bioactif puissant: une revue. Current Bioactive Compounds, volume 13.
- PrepChem. (2015-2016). Préparation de la diphénylamine. Extrait le 10 avril 2018 de: prepchem.com
- PubChem. (2018). Diphénylamine. Extrait le 10 avril 2018 de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Wikipédia. (2018). Diphénylamine. Extrait le 10 avril 2018 de: en.wikipedia.org