Óxido de amina - Amine oxide

Estrutura geral de um óxido de amina

Um óxido de amina , também conhecido como N- óxido e N- óxido de amina , é um composto químico que contém o grupo funcional R 3 N + −O - , uma ligação covalente de coordenada N − O com três lados adicionais de hidrogênio e / ou hidrocarboneto cadeias anexadas a N. Às vezes é escrito como R 3 N → O ou, erroneamente, como R 3 N = O.

Em sentido estrito, o termo óxido de amina se aplica apenas a óxidos de aminas terciárias . Às vezes, também é usado para os derivados análogos de aminas primárias e secundárias.

Exemplos de óxidos de aminas incluem piridina N -óxido , um sólido cristalino solúvel em água, com ponto de fusão 62-67 ° C, e N -metilmorfolina N -óxido , que é um oxidante.

Formulários

Os óxidos de amina são surfactantes comumente usados ​​em produtos de consumo, como xampus, condicionadores, detergentes e produtos de limpeza para superfícies duras. O óxido de alquil dimetil amina (comprimentos de cadeia C10-C16) é o óxido de amina mais usado comercialmente. Eles são considerados uma classe de compostos de alto volume de produção em mais de um país membro da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) ; com produção anual superior a 26.000, 16.000 e 6.800 toneladas (28.700, 17.600 e 7.500 toneladas curtas) nos EUA, Europa e Japão, respectivamente. Na América do Norte, mais de 95% dos óxidos de amina são usados ​​em produtos de limpeza doméstica. Eles servem como estabilizantes, espessantes, emolientes, emulsificantes e condicionadores com concentrações ativas na faixa de 0,1–10%. O restante (<5%) é usado em produtos de cuidados pessoais, institucionais, comerciais e para usos patenteados exclusivos, como fotografia.

O óxido de laurildimetilamina , um derivado de amina graxa, é um ingrediente germicida em muitos cosméticos.

Propriedades

Os óxidos de amina são usados ​​como grupo protetor de aminas e como intermediários químicos . Os óxidos de alquilamina de cadeia longa são usados ​​como surfactantes anfotéricos e estabilizadores de espuma .

Os óxidos de amina são moléculas altamente polares e têm uma polaridade próxima à dos sais de amônio quaternário . Os óxidos de amina pequenos são muito hidrofílicos e têm excelente solubilidade em água e uma solubilidade muito baixa na maioria dos solventes orgânicos .

Os óxidos de amina são bases fracas com um p K b em torno de 4,5 que formam R 3 N + −OH, hidroxilaminas catiônicas , após protonação a um pH abaixo de seu p K b .

Síntese

Quase todos os óxidos de amina são preparados pela oxidação de aminas alifáticas terciárias ou N- heterociclos aromáticos . O peróxido de hidrogênio é o reagente mais comum tanto industrialmente quanto na academia, porém os perácidos também são importantes. Os agentes de oxidação mais especializados, pode ver uso nicho, por exemplo, ácido de Caro ou m CPBA . Reações espontâneas ou catalisadas usando oxigênio molecular são raras. Algumas outras reações também produzirão óxidos de amina, como a eliminação retro-Cope , porém raramente são empregadas.

Reações

Os óxidos de amina exibem muitos tipos de reações.

em um rearranjo 1,2:
Reorganização 1,2 de Meisenheimer
ou um 2,3-rearranjo:
Reorganização 2,3 de Meisenheimer
Reação de Polonovski

Metabolitos

Os óxidos de amina são metabólitos comuns de medicamentos e drogas psicoativas . Os exemplos incluem nicotina , zolmitriptano e morfina .

Os óxidos de amina de drogas anticâncer foram desenvolvidas como pró -drogas que são metabolizadas no tecido canceroso deficiente em oxigênio para a droga ativa.

Segurança humana

Os óxidos de amina (AO) não são conhecidos por serem cancerígenos, sensibilizadores dérmicos ou causadores de toxicidade reprodutiva. Eles são rapidamente metabolizados e excretados se ingeridos. A ingestão crônica por coelhos encontrou menor peso corporal, diarreia e opacidades lenticulares nos níveis mais baixos de efeitos adversos observados (LOAEL) na faixa de 87-150 mg AO / kw pc / dia. Testes de exposição da pele humana descobriram que após 8 horas, menos de 1% é absorvido pelo corpo. A irritação ocular devido aos óxidos de amina e outros surfactantes é moderada e temporária, sem efeitos duradouros.

Segurança ambiental

Óxidos de amina com um comprimento médio de cadeia de 12,6 foram medidos como solúveis em água a ~ 410 g L -1 . Eles são considerados como tendo baixo potencial de bioacumulação em espécies aquáticas com base em dados de log K ow de comprimentos de cadeia menores que C14 (fator de bioconcentração <87%). Os níveis de AO no afluente não tratado foram encontrados em 2,3-27,8 ug L -1 , enquanto no efluente foram encontrados em 0,4-2,91 ug L -1 . As maiores concentrações de efluentes foram encontradas em valas de oxidação e estações de tratamento de filtro de gotejamento. Em média, mais de 96% de remoção foi encontrada com o tratamento secundário de lodo ativado. A toxicidade aguda em peixes, conforme indicado pelos testes 96h LC50, está na faixa de 1.000–3.000 ug L -1 para comprimentos de cadeia de carbono menores que C14. Os valores de LC50 para comprimentos de cadeia maiores que C14 variam de 600 a 1400 ug L -1 . Os dados de toxicidade crônica para peixes são 420 ug / L. Quando normalizado para C12.9, o NOEC é 310 ug L -1 para crescimento e eclodibilidade.

Veja também


Referências

links externos