Structure chimique diphénylamine (C6H5) 2NH, propriétés

Le diphénylamine est un composé organique dont la formule chimique est (C₆H₅)₂NH Son nom indique qu’il s’agit d’une amine, ainsi que de sa formule (-NH₂). Par ailleurs, le terme "diphényle" désigne la présence de deux cycles aromatiques liés à l'azote. En conséquence, la diphénylamine est une amine aromatique.

Dans le monde des composés organiques, le mot aromatique n'est pas nécessairement lié à l'existence de ses odeurs, mais à des caractéristiques qui définissent ses comportements chimiques contre certaines espèces.

Dans le cas de la diphénylamine, son caractère aromatique et le fait que son solide présente un arôme distinctif coïncident. Cependant, le fondement ou les mécanismes qui régissent leurs réactions chimiques peuvent s’expliquer par leur caractère aromatique, mais pas par leur 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.

Index

• 1 structure chimique
• 2 utilisations
• 3 préparation
  • 3.1 La désamination thermique de l'aniline
  • 3.2 Réaction avec la phénothiazine
• 4 propriétés
  • 4.1 Solubilité et basicité
• 5 références

Structure chimique

Dans les images supérieures sont représentées les structures chimiques de la diphénylamine. Les sphères noires correspondent aux atomes de carbone, les sphères blanches correspondent aux atomes d'hydrogène et les sphères bleues correspondent à l'atome d'azote.

La différence entre les deux images est le modèle de la représentation graphique de la molécule. Dans la partie inférieure, l'aromaticité des anneaux avec les lignes pointillées noires apparaît et, de même, la géométrie plate de ces anneaux est évidente.

Aucune des deux images ne montre la paire d'électrons solitaires non partagés sur l'atome d'azote. Ces électrons "traversent" le système conjugué π 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 passe à travers les deux anneaux, répartissant leur densité électronique de manière égale, puis retourne à l'azote pour répéter le cycle.

Dans ce processus, la disponibilité de ces électrons diminue, entraînant une diminution de la basicité de la diphénylamine (sa tendance à donner des électrons comme base de Lewis).

Utilise

La diphénylamine est un agent oxydant capable de remplir une série de fonctions, parmi lesquelles:

- Au cours du stockage, les pommes et les poires subissent un processus physiologique appelé échaudure, lié à la production de triènes conjuguées, qui endommage la peau des fruits. L'action de la diphénylamine permet d'augmenter la durée de stockage, réduisant les dommages aux fruits à 10% de ce qui a été observé en leur absence.

- Lors de la lutte contre l'oxydation, la diphénylamine et ses dérivés prolongent le fonctionnement des moteurs en empêchant l'épaississement de l'huile usée.

- 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 (NO₃^-), chlorates (ClO)₃^-) et d’autres agents oxydants.

- C'est un indicateur utilisé dans les tests de détection des intoxications par les 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 reproducteurs.

- Certains 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

Naturellement, la diphénylamine est produite dans les oignons, les coriandres, les feuilles de thé vert et noir et les pelures d'agrumes. De manière synthétique, il existe de nombreuses voies qui mènent à ce composé, telles que:

La désamination thermique de l'aniline

Il est préparé par désamination thermique de l'aniline (C₆H₅NH₂) en présence de catalyseurs oxydants.

Si l'aniline dans cette réaction n'incorpore pas un atome d'oxygène dans sa structure, pourquoi est-elle oxydée? Parce que le cycle aromatique est un groupe qui élimine les électrons, contrairement à l'atome H, qui donne sa faible densité électronique à l'azote dans la molécule.

2C₆H₅NH₂ => (C₅H₅)₂ NH + NH₃

L’aniline peut aussi réagir avec le chlorhydrate d’aniline (C₆H₅NH₃⁺Cl^-) sous un chauffage à 230 ° C pendant vingt heures.

C₆H₅NH₂ + C₆H₅NH₃⁺Cl^- => (C₅H₅)₂ NH

Réaction avec la phénothiazine

La diphénylamine provoque plusieurs dérivés lorsqu'elle est associée à différents réactifs. L'une d'elles est la phénothiazine, qui, lorsqu'elle est synthétisée avec du soufre, est un précurseur de dérivés à action pharmaceutique.

(C₆H₅)₂NH + 2S => S (C₆H₄) NH + H₂S

Propriétés

La diphénylamine est un solide cristallin blanc qui, en fonction de ses impuretés, peut acquérir des tons de bronze, d’ambre ou de jaune. Il a un arôme agréable pour les fleurs, a 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 figurent les ponts d’hydrogène formés par les atomes d’azote (NH-NH) et l’empilement des cycles aromatiques, reposant leurs «nuages ​​électroniques» les uns sur les autres. .

Comme les cycles aromatiques prennent beaucoup de place, ils entravent les liaisons hydrogène, sans tenir compte également des rotations des liaisons N-cycliques. Cela fait que le solide n'a pas un point de fusion très élevé (53 ºC).

Cependant, à l'état liquide, les molécules sont plus séparées et l'efficacité des ponts d'hydrogène augmente. De même, la diphénylamine est relativement lourde, nécessitant beaucoup de chaleur pour passer en phase gazeuse (302 ° C, son point d'ébullition). Cela 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 noyaux aromatiques. D'autre part, il est très soluble dans les solvants organiques tels que le benzène, le tétrachlorure de carbone (CCl)₄), acétone, éthanol, pyridine, acide acétique, etc.

Sa constante d’acidité (pKa) est de 0,79, ce qui correspond à l’acidité de son acide conjugué (C₆H₅NH₃⁺). Le proton ajouté à l'azote a tendance à se détacher, car la paire d'électrons avec laquelle il est lié peut traverser les cycles aromatiques. Ainsi, la haute instabilité C₆H₅NH₃⁺ reflète la faible basicité de la diphénylamine.

Références 

1. Gabriela Calvo (16 avril 2009). Comment la diphénylamine affecte-t-elle la qualité du fruit? Récupéré le 10 avril 2018 de: todoagro.com
2. La société Lubrizol. (2018). Antioxydants de diphénylamine. Récupéré le 10 avril 2018 de: lubrizol.com
3. Arun Kumar Mishra, Arvind Kumar. (2017). Applications Pharmacologiques De La Diphénylamine Et De Son Dérivé Comme Composé Bioactif Puissant: Une Revue. Composés bioactifs actuels, volume 13.
4. PrepChem. (2015-2016). Préparation de diphénylamine. Extrait le 10 avril 2018 de: prepchem.com
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6. Wikipedia. (2018). Diphénylamine. Récupéré le 10 avril 2018 de: en.wikipedia.org