أكسيد الأمين

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

البنية العامة لأكسيد الأمين

في الكيمياء ، يُعرف أكسيد الأمين ، أو أكسيد الأمين N ، أو ببساطة N- أكسيد ، بأنه مركب كيميائي صيغته الكيميائية R₃N⁺ - O⁻ . يحتوي على رابطة تساهمية تناسقية بين النيتروجين والأكسجين ، مع وجود ثلاث ذرات هيدروجين إضافية و/أو مجموعات بديلة مرتبطة بالنيتروجين. يُكتب أحيانًا على النحو R₃N → O ، أو بديلًا عنه، [ 1 ] على النحو R₃N =O .

بالمعنى الدقيق، ينطبق مصطلح أكسيد الأمين فقط على أكاسيد الأمينات الثلاثية . ويُستخدم أحيانًا أيضًا للمشتقات المماثلة للأمينات الأولية والثانوية.

عادةً ما تكون أكاسيد الأمين مواد صلبة بيضاء قابلة للذوبان في الماء:

التطبيقات

يستخدم دواء إيميبرامينوكسيد (المعروف أيضًا باسم إيميبريكس) لعلاج الاكتئاب . [ 2 ]

تُستخدم أكاسيد الألكيل أمين ذات السلسلة الطويلة كعوامل سطحية مذبذبة ومثبتات للرغوة .

Amine oxides are surfactants commonly used in consumer products such as shampoos, conditioners, detergents, and hard surface cleaners.[3] Alkyl dimethyl amine oxide (chain lengths C10–C16) is the most commercially used amine oxide.[4] They are considered a high production volume class of compounds in more than one member country of the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD); with annual production over 26,000, 16,000 and 6,800 tonnes (28,700, 17,600 and 7,500 short tons) in the US, Europe, and Japan, respectively.[3] In North America, more than 95% of amine oxides are used in home cleaning products.[5] They serve as stabilizers, thickeners, emollients, emulsifiers, and conditioners with active concentrations in the range of 0.1–10%.[3] The remainder (< 5%) is used in personal care, institutional, commercial products[6] and for unique patented uses such as photography.[3]

Lauryldimethylamine oxide, a fatty amine derivative, is a germicidal ingredient in many cosmetics.

Properties

Amine oxides are highly polar molecules[7]:7 and have a polarity close to that of quaternary ammonium salts. Small amine oxides are very hydrophilic; they have excellent solubility in water and very poor solubility in most nonpolar solvents.[7]:7

Amine oxides are moderate bases. Aliphatic amine oxides all have pKas roughly 4-5, independent of the original amine. Heteroaromatic N-oxides delocalize the oxygen lone pairs into the ring and are much less basic; their pKas are around 1.[7]:97

Synthesis

تُحضّر معظم أكاسيد الأمينات عن طريق أكسدة الأمينات الأليفاتية الثلاثية أو المركبات الحلقية غير المتجانسة العطرية المحتوية على النيتروجين. يُعد بيروكسيد الهيدروجين المحمض الكاشف الأكثر شيوعًا في الصناعة والأوساط الأكاديمية. [ 7 ] : 20 كما أن للأحماض فوقية أهمية خاصة، وتُستخدم في تطبيقات متخصصة، مثل حمض كارو أو حمض ميتا-كلوروبنزويك (mCPBA) . [ 7 ] : 20 [ 8 ] عادةً ما تُؤكسد هذه التفاعلات النيتروجين الأكثر قاعدية في متعددات الأمينات أولًا، وقد تُؤثر على عدد من المجموعات الوظيفية الأخرى . [ 7 ] : 29-35 أما التفاعلات الأخرى المُنتجة لأكاسيد الأمينات، مثل تفاعل الحذف العكسي لكوب ، [ 7 ] : 6 فنادرًا ما تُستخدم.

تُعدّ التفاعلات التلقائية أو المحفزة باستخدام الأكسجين الجزيئي نادرة. ومع ذلك، فهي تُشكّل جزءًا من التحلل الهوائي للكواشف القائمة على الأمينات. تتفاعل الأمينات المعرضة للهواء ببطء مع الأكسجين لتكوين أكاسيد النيتروجين . قد تُؤدي هذه العملية إلى تحوّل لون الأمينات إلى اللون الأصفر، وقد تتحلل أكاسيد النيتروجين لاحقًا إلى نواتج ثانوية. يُمكن منع الأكسدة الناتجة عن الهواء بتخزين الكواشف في جو خامل.

ردود الفعل

تُظهر أكاسيد الأمين أنواعًا عديدة من التفاعلات. [ 9 ] [ 2 ]

رد فعل بولونوفسكي

Metabolites

Amine oxides are common metabolites of medication and psychoactive drugs. Examples include nicotine, Zolmitriptan, and morphine.

Amine oxides of anti-cancer drugs have been developed as prodrugs that are metabolized in the oxygen-deficient cancer tissue to the active drug.

Human safety

Amine oxides (AO) are not known to be carcinogens, dermal sensitizers, or reproductive toxicants. They are readily metabolized and excreted if ingested. Chronic ingestion by rabbits found lower body weight, diarrhea, and lenticular opacities at a lowest observed adverse effect levels (LOAEL) in the range of 87–150 mg AO/kg bw/day. Tests of human skin exposure have found that after 8 hours less than 1% is absorbed into the body. Eye irritation due to amine oxides and other surfactants is moderate and temporary with no lasting effects.[3]

Environmental safety

تم قياس ذوبان أكاسيد الأمينات ذات متوسط ​​طول السلسلة 12.6 ذرة كربون في الماء عند تركيز يبلغ حوالي 410 غ/لتر. وتُعتبر هذه الأكاسيد ذات قدرة منخفضة على التراكم الحيوي في الكائنات المائية، استنادًا إلى بيانات معامل التوزيع (log K ow) للسلاسل ذات أطوال الكربون الأقل من 14 ذرة كربون (معامل التركيز الحيوي < 87%). [ 3 ] وُجد أن مستويات أكاسيد الأمينات في المياه الداخلة غير المعالجة تتراوح بين 2.3 و27.8  ميكروغرام/لتر، بينما تراوحت في المياه الخارجة بين 0.4 و2.91  ميكروغرام/لتر. وسُجلت أعلى تركيزات في المياه الخارجة في محطات معالجة المياه باستخدام خندق الأكسدة والمرشحات المتقطرة. في المتوسط، تم رصد إزالة أكثر من 96% باستخدام معالجة الحمأة المنشطة الثانوية. [ 4 ] تتراوح السمية الحادة في الأسماك، كما هو موضح في اختبارات LC50 لمدة 96 ساعة، بين 1000 و3000  ميكروغرام/لتر لسلاسل الكربون ذات أطوال الكربون الأقل من 14 ذرة كربون. تتراوح قيم LC50 لأطوال السلسلة الأكبر من C14 بين 600 و1400  ميكروغرام/لتر. وتبلغ بيانات السمية المزمنة للأسماك 420  ميكروغرام/لتر. وعند معايرة التركيز إلى C12.9، يصبح تركيز عدم التأثير الملحوظ (NOEC) 310  ميكروغرام/لتر للنمو والفقس. [ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ دورانت، ماركوس سي. (2015). " تعريف كمي للتكافؤ الفائق" . العلوم الكيميائية . 6 (11): 6614-6623 . doi : 10.1039/C5SC02076J . PMC 6054109. PMID 30090275 .  
  2. 1 2 كوبوس، م.؛ فريدريش، ت.؛ زورن، إ.؛ بورميستر، ن.؛ ميزون، و. (2024). " الكيمياء الطبية للأدوية ذات وظائف أكسيد النيتروجين" . مجلة الكيمياء الطبية . 67 (7): 5168-5184 . doi : 10.1021/acs.jmedchem.4c00254 . PMC 11017254. PMID 38549449 .  
  3. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) (٢٠٠٦). "أكاسيد الأمين" . قاعدة بيانات المواد الكيميائية الموجودة لدى منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية . مؤرشفة من الأصل في ٢٢ فبراير ٢٠١٤.
  4. 1 2 3 ساندرسون، هـ؛ سي تيبازاروا؛ دبليو جريجز؛ دي جيه فيرستيج (2009). "أكاسيد الأمين الكيميائية ذات الإنتاج الضخم [C8 - C20 ] " . تحليل المخاطر . 29 (6): 857-867 . doi : 10.1111/j.1539-6924.2009.01208.x . PMID 19504658. S2CID 45774397 .  
  5. ↑ مودلر، آر إف؛ إينوغوتشي، واي (2004). "تقرير أبحاث التسويق الصادر عن مركز الاقتصاد الكيميائي: المواد الخافضة للتوتر السطحي، والمنظفات المنزلية، وموادها الخام" . دليل الاقتصاد الكيميائي . مينلو بارك، كاليفورنيا: شركة إس آر آي للاستشارات.
  6. ↑ ساندرسون، هـ؛ كاونتس، ج. ل؛ ستانتون، ك؛ سيدلاك، ر (2006). "التعرض وتحديد الأولويات - بيانات وطرق الفحص البشري للمواد الكيميائية ذات الإنتاج الضخم في المنتجات الاستهلاكية: أكاسيد الأمين - دراسة حالة" . تحليل المخاطر . 26 (6): 1637-1657 . doi : 10.1111/j.1539-6924.2006.00829.x . PMID 17184403 . 
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 أوتشياي إيجي (1967). أكاسيد الأمينات العطرية . ترجمة دوروثي يو. ميزوغوتشي. أمستردام: إلسيفير. LCCN 66-25764 .  
  8. ↑ سميث، مايكل ب.؛ مارش، جيري (2007)، الكيمياء العضوية المتقدمة: التفاعلات والآليات والبنية ( الطبعة السادسة)، نيويورك: وايلي-إنترساينس، ص 1779، ISBN   978-0-471-72091-1
  9. ↑ ألبيني، أنجيلو (1993). "الاستخدام التركيبي لأكاسيد الأمين N ". التخليق . 1993 (3): 263-77 . doi : 10.1055/s-1993-25843 .
  10. ↑ غريرسون، د. (1990). "تفاعل بولونوفسكي". التفاعلات العضوية 39 : 85. doi : 10.1002/0471264180.or039.02 . ISBN 0471264180.
  11. ↑ بولونوفسكي، ماكس؛ بولونوفسكي، ميشيل (1927). ""Sur les aminoxydes des alcaloides. III. عمل الأنهيدريدات وكلور الأحماض العضوية. تحضير القواعد ولا."". Bull. Soc. Chim. Fr . 41 : 1190– 1208.
  12. ↑ كورتي، لازلو؛ تشاكو، باربرا (2005). التطبيقات الاستراتيجية للتفاعلات المسماة في التخليق العضوي ( طبعة ورقية). إلسيفير ساينس. ISBN  0-12-429785-4.