페놀에테르

Phenol ether
페놀에테르(penol ether)의 일반적인 구조.

화학에서 페놀에테르(또는 방향족에테르)는 페놀(CHOH65)에서 파생된 유기 화합물로, 히드록실(-OH) 그룹은 알코시(-OR) 그룹으로 대체된다. 보통 페놀 에테르들은 페놀과 유기 알코올의 응축을 통해 합성되지만 에테르 합성에 관한 다른 알려진 반응은 페놀 에테르에도 적용될 수 있다. 아니솔레(CHOCH653)는 가장 단순한 페놀 에테르로 향수와 의약품의 다용도 전구체다.[1] 바닐린과 에틸빌라닐린은 바닐라 향료와 향료에 일반적으로 사용되는 페놀 에테르 유도체인 반면 디페닐 에테르는 합성 제라늄 향으로 사용된다.[2][1] 페놀에테르(Penol ethers)는 말라리아 치료제인 퀴닌과 처방전 없이 살 수 있는 기침 억제제인 덱스트로메토르판 등 다양한 약품의 화학적 구조의 일부다.

명명법

페놀 에테르도 일반 에테르와 같은 명칭을 따른다. 에테르도 R-O-R' 구조를 가지고 있지만 페놀 에테르도 대체물 중 하나를 페닐 그룹(약칭 Ph)으로 요구하여 Ph-R'의 단순한 일반 구조를 나타낸다. 결과적으로 페놀 에테르들의 IUPAC 명명법은 종종 "알톡시벤젠" 또는 "페녹시얄카인"의 형태를 취하게 되는데, 여기서 알칸은 일종의 탄화수소 대체물질이다.

명명법에서 벤젠 링의 선호도는 알카인이 벤젠 링 자체보다 탄소가 더 많거나 적은지 여부에 달려 있다. 아니솔레는 정식적으로는 메톡시벤젠으로 알려져 있으며 메탄올(CHOH3)과 페놀의 응결을 통해 형성되는데, 에테르산소에 부착된 메틸군이 방향제벤젠 링보다 작기 때문에 분자의 이름을 붙일 때 벤젠이 우선시된다. 그러나 1페녹스요크탄은 옥탄 대체재가 있어 벤젠 링보다 탄소가 더 많다.

페놀 에테르와 그 명칭의 예. 5페녹시노난은 1페녹시옥탄과 동일한 명칭 체계를 따르고 있는데, 이는 비논이 벤젠 링보다 탄소를 더 많이 가지고 있기 때문이다.

방향족 링에 대체물이 있을 경우 방향족 화합물의 이름을 지정할 때 표준 IUPAC 명칭을 따라야 한다.

구조 및 특성

페놀에테르(penol ether)는 일반 에테르와 유사하게 전구체, 페놀, 알코올에 비해 수질이 약하며, 이 두 가지 모두 수소 결합을 기증하고 있다. 그러나 페놀 에테르들은 여전히 극성 용매에서 약간의 용해성을 허용하면서 극성 산소를 통해 수소 결합을 받아들일 수 있다. 그러나 방향족 링의 존재는 물과 에탄올과 같은 극성 용매에서 용해성을 감소시킨다. 디에틸에테르는 디페닐에테르에 비해 100mL당 8g의 용해도가 높고 100mL당 0.002g의 용해도가 높다.[3][4]

방향족 고리의 존재는 또한 지구 산소로부터 전자를 끌어내어 페놀 에테르의 가수분해를 알킬 에테르보다 현저하게 어렵게 만든다.[5] 에테르가 산성화된 가수분해를 겪기 위해서는 에테르에 상당한 핵산소가 있어야 한다.

준비

페놀 에테르들은 페놀과 알코올의 산성화된 응축을 통해 합성될 수 있다. 페놀에는 페놀 자체, 벤젠디올, 폴리페놀, 기타 페놀 유래 분자가 포함된다.

산은 페놀과 에탄올 사이의 응결을 촉매하여 에톡시벤젠을 형성했다.

그러나 이 합성은 알코올 자체의 자가 응축(예: 에탄올 자가 응축하여 디에틸에테르를 형성하는 것)을 위험하게 한다. 보다 일반적이고 고수익 반응으로는 윌리엄슨 에테르 합성이 있는데, 여기서 페놀은 강력한 베이스에 의해 페노산화 이온으로 변환되며, 이후 핵성 치환을 통해 알킬 할라이드와 반응하여 원하는 페놀 에테르를 형성할 수 있다. 2차 및 3차 알킬 할로겐은 E2 제거 제품을 선호하기 때문에 1차 알킬 할로겐이 가장 효과적이다.[6] 이 에테르 합성은 자가 응축의 위험을 제거하며, 수율은 실험실에서 95%까지 높을 수 있다.

p-ethylphenolate와 브로모에탄 사이의 Williamson 에테르 합성을 통해 4-ethyl-1-ethoxybenzene을 형성한다.

그러나 아릴 할로겐화물은 핵성 치환을 할 수 없기 때문에 비스아릴 에테르(디페닐 에테르 등)는 윌리엄슨 에테르 합성을 통해 합성될 수 없다. 이와 같이 울만 응결제를 사용할 수 있다: 아릴 할라이드는 구리와 같은 구리 기반 촉매(bis-aryl ether)가 있는 곳에서 페놀(또는 그 파생물)과 반응하여 비스 아릴 에테르를 형성할 수 있다.II) 산화물.[7]

4-메틸-1-페녹시벤젠을 형성하기 위해 구리 촉매가 있는 p-메틸페놀레이트 및 브로모벤젠 사이의 울만 응결.

신청 및 발생

오메프라졸과 엘레미신은 페놀에테르 대체물을 함유한 유용한 분자의 예다.

페놀 에테르들은 종종 수소-본드 수용체 역할을 하지만 수소-본드 기증자의 역할을 하지 않는 대체물로 제약 디자인에 활용된다; 이것은 많은 구강 약물이 리핀스키의 5가지 규칙을 따를 수 있게 한다.[8] 페놀의 산성수소를 알킬군산수소로 대체함으로써 페놀의 독성도 감소한다; 구강 투여 시 랫드에서 페놀의 LD50은 317mg/kg이며, 아니솔의 경우 3500-4000mg/kg이다.[9][10] 더욱이 에테르들은 페놀에 비해 현저하게 소수성이 높으며 페놀 대체제 자체보다 소화계에 더 쉽게 흡수될 수 있으며, 그러한 약품의 경구 섭취를 허용한다.[11] 예를 들어, 산성 역류를 치료하는 경구용 약물인 오메프라졸에는 2개의 페놀 에테르 대체제가 들어 있다.

페놀 에테르에 비해 페놀 에테르 수산화성이 높아져 식물성 에센셜오일에 페놀 에테르가 존재하는 경우가 많다.[12] 페놀 에테르 대체제가 1개만 함유된 더 간단한 화합물인 아넷홀은 아니스 과일 기름의 주성분이다. 세 가지 페놀 에테르 대체제를 함유한 자연발생 유기 화합물인 엘레미신은 육두구와 메이스의 기름에 주요 성분이다.[13]

참조

  1. ^ a b Fiege, Helmut; Voges, Heinz-Werner; Hamamoto, Toshikazu; Umemura, Sumio; Iwata, Tadao; Miki, Hisaya; Fujita, Yasuhiro; Buysch, Hans-Josef; Garbe, Dorothea; Paulus, Wilfried (2000). "Phenol Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:10.1002/14356007.a19_313. ISBN 3527306730.
  2. ^ "The Flavor Rundown: Natural vs. Artificial Flavors". Science in the News. 2015-09-21. Retrieved 2021-03-29.
  3. ^ "Diethyl ether C4H10O ChemSpider". www.chemspider.com. Retrieved 2021-03-29.
  4. ^ "ICSC 0791 - DIPHENYL ETHER". www.inchem.org. Retrieved 2021-03-29.
  5. ^ "Deetherification - an overview ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Retrieved 2021-03-29.[필요하다]
  6. ^ Wade, L. G. (2017). Organic chemistry. Jan William Simek (9th ed.). Glenview, IL. ISBN 978-0-321-97137-1. OCLC 923017665.[페이지 필요]
  7. ^ Monnier, Florian; Taillefer, Marc (7 September 2009). "Catalytic C-C, C-N, and C-O Ullmann-Type Coupling Reactions". Angewandte Chemie International Edition. 48 (38): 6954–6971. doi:10.1002/anie.200804497. PMID 19681081.
  8. ^ Lipinski, Christopher A; Lombardo, Franco; Dominy, Beryl W; Feeney, Paul J (March 2001). "Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings". Advanced Drug Delivery Reviews. 46 (1–3): 3–26. doi:10.1016/s0169-409x(00)00129-0. PMID 11259830.
  9. ^ "CDC - Immediately Dangerous to Life or Health Concentrations (IDLH): Phenol - NIOSH Publications and Products". www.cdc.gov. 2018-11-02. Retrieved 2021-03-29.
  10. ^ PubChem. "Anisole". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 2021-03-29.
  11. ^ Lipinski, Christopher A. (December 2004). "Lead- and drug-like compounds: the rule-of-five revolution". Drug Discovery Today: Technologies. 1 (4): 337–341. doi:10.1016/j.ddtec.2004.11.007. PMID 24981612.
  12. ^ "ESSENTIAL OIL Definition of ESSENTIAL OIL by Oxford Dictionary on Lexico.com also meaning of ESSENTIAL OIL". Lexico Dictionaries English. Retrieved 2021-03-29.
  13. ^ Chemistry of spices. V. A. Parthasarathy, Bhageerathy Chempakam, T. John Zachariah. Wallingford, UK: CABI Pub. 2008. ISBN 978-1-84593-420-0. OCLC 646755829.{{cite book}}: CS1 maint : 기타(링크)[페이지 필요]