아민산화물

Amine oxide
아민산화물의 일반구조

아민 산화물(Amine N-oxide, N-oxide)은 기능 그룹 RN-O를3+ 포함하는 화학 화합물로, N에 부착된 3개의 추가적인 수소 및/또는 탄화수소 측면 사슬을 가진 N-O 좌표 공밸런트 결합이다. 때로는 RN3→O로 표기되거나 RN3=O로 잘못 표기되기도 한다.

엄밀한 의미에서 아민산화물이라는 용어는 3차 아민의 산화물에만 적용된다. 때로는 1차 아민과 2차 아민의 유사 파생에도 사용된다.

아민산화물의 예로는 녹는점이 62~67℃인 수용성 결정체인 피리딘 N-산화물과 산화제인 N-메틸모르폴린 N-산화물이 있다.

적용들

아민산화물(amine oxide)은 샴푸, 컨디셔너, 세제, 경질세척제 등 소비재에서 흔히 쓰이는 계면활성제다.[1] 알킬 디메틸 아민 산화물(사슬 길이 C10–C16)은 가장 상업적으로 사용되는 아민 산화물이다.[2] 이들은 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 1개국 이상에서 미국, 유럽, 일본 등에서 각각 연간 생산량이 2만6000t, 1만6000t, 6800t(약 2만8700t, 1만7600t, 7500t)을 넘는 높은 화합물 생산량으로 평가받고 있다.[1] 북아메리카에서는 아민산소의 95% 이상이 가정용 세척 제품에 사용된다.[3] 0.1~10%[1] 범위에서 활성 농도의 안정제, 걸쭉제, 유화제, 컨디셔너 등의 역할을 한다. 나머지(< 5%)는 개인 관리, 기관, 상업용 제품[4], 그리고 사진과 같은 고유한 특허 용도에 사용된다.[1]

지방 아민 유도체인 로릴디메틸아민산화물은 많은 화장품에서 발아성분이다.

특성.

아민산화물은 아민 보호 집단화학적 매개체로 사용된다. 긴 사슬 알킬 아민 산화물(lkyl amine oxide)은 원형 계면활성제 안정제로 사용된다.

아민 산화물들은 극성이 높은 분자로, 4분의 1 암모늄 염에 가까운 극성을 가지고 있다. 작은 아민 산화물들은 매우 친수성이 높고 물 용해도가 우수하며 대부분의 유기 용매에서 용해도가 매우 낮다.

아민산화물(Amine oxide)은 pKbb 아래의 pH에서 양성할 때 RN-OH인3+ 계양 히드록시아민(RN-OH, cationic hydroxylamines)을 형성하는 약기층이다.

합성

거의 모든 아민 산화물은 3차 아민 또는 방향성 N-히터로사이클의 산화에 의해 준비된다. 과산화수소는 산업적으로나 학계에서나 가장 흔한 시약이지만, 과산화수소는 또한 중요하다.[5] 보다 전문화된 산화제는 예를 들어 Caro의 산이나 mCPBA와 같은 틈새 사용을 볼 수 있다. 분자 산소를 이용한 자발적 또는 촉매적 반응은 드물다. 다른 어떤 반응들 또한 복고 산화물 제거와 같은 아민 산화물들을 발생시키지만 그것들은 거의 사용되지 않는다.

반응

아민산소는 많은 종류의 반응을 보인다.[6]

1,2분할로:
Meisenheimer 1,2-rearrangement
또는 2,3분할:
Meisenheimer 2,3-rearrangement
Polonovski reaction

대사물

아민산화물(amine oxide)은 약물 및 정신 활성 약물의 흔한 대사물이다. 그 예로는 니코틴, 졸미트립탄, 모르핀 등이 있다.

항암제의 아민산화물은 활성 약물에 산소가 부족한 암 조직에서 대사되는 원약으로 개발됐다.

인체안전

아민산화물(AO)은 발암성, 피부감각제 또는 생식독성을 유발하는 것으로 알려져 있지 않다. 그것들은 섭취하면 쉽게 대사되고 배설된다. 토끼에 의한 만성 섭취는 하루 87~150mg AO/kw bw/의 범위에서 가장 낮게 관찰된 부작용 수준(LOAL)에서 하체중량, 설사, 렌즈콩 오팩티 등을 발견했다. 인간의 피부 노출 테스트 결과 1% 미만인 8시간이 지나면 체내에 흡수되는 것으로 나타났다. 아민 산화물 및 기타 계면활성제로 인한 눈 자극은 지속적 효과가 없는 중간 및 일시적인 것이다.[1]

환경안전

평균 체인 길이 12.6의 아민 산화물 용수는 약 410−1 g L로 측정되었다. 이들은 C14(생물집적계수 <87%)[1]보다 작은 사슬길이의 로그ow K 데이터를 바탕으로 수생생물에서 생물응고 잠재력이 낮은 것으로 평가된다. 처리되지 않은 인플루엔자에서 AO 수준은 2.3–27.8 ug L인−1 반면, 유출물에서는 0.4–2.91 ug L인−1 것으로 밝혀졌다. 가장 높은 유출농도는 산화 도랑과 유입 필터 처리장에서 발견되었다. 평균 96%이상의 제거가 2차 활성화 슬러지 처리로 발견되었다.[2] 96h LC50 테스트에서 알 수 있듯이 물고기의 급성 독성은 C14보다 작은 탄소 체인 길이의 경우 1,000–3,000 ug L 범위에−1 있다. C14 길이보다 큰 체인 길이의 LC50 값 600 ~ 1400 ug L−1. 물고기의 만성 독성 데이터는 420 ug/L이다. C12.9로 정규화할 때 NOEC는 성장과 해치성을 위해 310 ug L이다−1.[2]

참고 항목


참조

  1. ^ a b c d e f Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) (2006). "Amine Oxides". OECD Existing Chemicals Database. Archived from the original on 22 February 2014.
  2. ^ a b c Sanderson, H; C Tibazarwa; W Greggs; DJ Versteeg (2009). "High Production Volume Chemical Amine Oxides [C8–C20]". Risk Analysis. 29 (6): 857–867. doi:10.1111/j.1539-6924.2009.01208.x. PMID 19504658.
  3. ^ Modler, RF; Inoguchi Y (2004). "CEH Marketing Research Report: Surfactants, Household Detergents, and their Raw Materials". Chemical Economics Handbook. Menlo Park, CA: SRI Consulting.
  4. ^ Sanderson, H; Counts JL; Stanton K; Sedlak R (2006). "Exposure and Prioritization—Human Screening Data and Methods for High Production Volume Chemicals in Consumer Products: Amine Oxides a Case Study". Risk Analysis. 26 (6): 1637–1657. doi:10.1111/j.1539-6924.2006.00829.x. PMID 17184403.
  5. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, p. 1779, ISBN 978-0-471-72091-1
  6. ^ Albini, Angelo (1993). "Synthetic utility of amine N-oxides". Synthesis. 1993 (3): 263–77. doi:10.1055/s-1993-25843.
  7. ^ Waldmann, T.; et al. (2012). "Oxidation of an Organic Adlayer: A Bird's Eye View". Journal of the American Chemical Society. 134 (21): 8817–22. doi:10.1021/ja302593v. PMID 22571820.
  8. ^ J. 마이젠하이머, Ber. 52. 1667 (1919)
  9. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2001). March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (5th ed.). Wiley-Interscience. ISBN 0-471-58589-0.[페이지 필요]
  10. ^ Grierson, D (1990). "The Polonovski Reaction". Org. React. 39: 85. doi:10.1002/0471264180.or039.02. ISBN 0471264180.
  11. ^ M. 폴로노프스키, M. 폴로노프스키, 불. Soc. Chim. 프랑스 41, 1190 (1927년)
  12. ^ Kürti, Laszlo; Czako, Barbara. Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis (paperback ed.). ISBN 0-12-429785-4.[페이지 필요]

외부 링크