Βενζυλαμίνη

Η βενζυλαμίνη ή φαινυλομεθαναμίνη ή αμινομεθυλοβενζόλιο είναι μια πρωτοταγής αρωματική αμίνη, με χημικό τύπο C₇H₉N. Το μόριὀ της αποτελείται από μια βενζυλική ομάδα (PhCH₂- ή Bn-) και μια αμινομάδα (-ΝΗ₂). Στις «συνηθισμένες συνθήκες», δηλαδή θερμοκρασία 25 °C και πίεση 1 atm, η βενζυλαμίνη είναι ένα άχρωμο υγρό με οσμή που μοιάζει μ' αυτήν της αμμωνίας. Είναι μια ένωση που χρησιμοποιείται συχνά ως μητρική ύλη για τη σύνθεση άλλων.

Βενζυλαμίνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	Φαινυλομεθαναμίνη
Άλλες ονομασίες	Βενζυλαμίνη Αμινομεθυλοβενζόλιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C7H9N
Μοριακή μάζα	107,15 amu
Συντομογραφίες	BnNH2
Αριθμός CAS	100-46-9
SMILES	NCc1ccccc1
InChI	1S/C7H9N/c8-6-7-4-2-1-3-5-7/h1-5H,6,8H2
Αριθμός RTECS	DP1488500
Αριθμός UN	A1O31ROR09
PubChem CID	7504
ChemSpider ID	7223
Δομή
Διπολική ροπή	1,38
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	10 °C (283,16 K)[1]
Σημείο βρασμού	185 °C (458,16 K)[1]
Πυκνότητα	981 kg/m3[2]
Διαλυτότητα στο νερό	32,4 kg/m3
Διαλυτότητα σε άλλους διαλύτες	αιθανόλη διαιθυλαιθέρα προπανόνη βενζόλιο χλωροφόρμιο τετραϋδροφουράνιο εξάνιο
Δείκτης διάθλασης , nD	1,543
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
pKa	9,34[3]
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	85 °C[1][2]
Επικινδυνότητα
Εύφλεκτη (F)
Φράσεις κινδύνου	R21/22 R34[2]
Φράσεις ασφαλείας	(S2), S9, S16, S33[2]
Κίνδυνοι κατά NFPA 704	2 3 0
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Παραγωγή

Από βενζυλαλογονίδιο

Μέθοδος Hoffmann

Με επίδραση αμμωνίας σε βενζυλαλογονίδιο^[4][5]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}X+2NH_{3}{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NH_{2}+NH_{4}X} }$

• Μειονόκτημα της μεθόδου είναι ότι συμπαράγονται διβενζυλαμίνη και τριβενζυλαμίνη ακόμη και αλογονούχο τετραβενζυλαμμώνιο^[6].

Με επίδραση νατραμίδιου σε βενζυλαλογονίδιο

Με επίδραση διαλύματος νατραμίδιου σε βενζυλαλογονίδιο^[7]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}X+NaNH_{2}{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NH_{2}+NaX} }$

Με αντιδραστήρια Grignard

Μέσω οργανομαγνησιακών ενώσεων και χλωραμίνης^[8]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}X+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}PhCH_{2}MgX{\xrightarrow {+NH_{2}Cl}}PhCH_{2}NH_{2}+MgXCl\downarrow } }$

Αναγωγή νιτροφαινυλομεθανίου

Με αναγωγή νιτροφαινυλομεθανίου^[9]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NO_{2}+3H_{2}{\xrightarrow[{600^{o}C}]{Ni}}PhCH_{2}NH_{2}+2H_{2}O} }$
ή
${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NO_{2}+3Fe+6HCl{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NH_{2}+3FeCl_{2}+2H_{2}O} }$

Αναγωγή βενζονιτριλίου

Με αναγωγή βενζονιτριλιου^[10]:

${\displaystyle \mathrm {PhCN+2H_{2}{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NH_{2}} }$

Αποικοδόμηση 2-φαινυλαιθαναμιδίου

Με αποικοδόμηαη 2-φαινυλαιθαναμιδίου κατά Hofmann^[11]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}CONH_{2}+Br_{2}+4KOH{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NH_{2}+K_{2}CO_{3}+2KBr+2H_{2}O} }$

Αναγωγική αμίνωση βενζαλδεΰδης

Με αναγωγική αμίνωση βενζαλδεΰδης παράγεται βενζυλαμίνη^[12]:

${\displaystyle \mathrm {PhCHO+NH_{3}{\xrightarrow {-H_{2}O}}PhCH=NH{\xrightarrow[{-PhCOOH}]{+PhCHO}}PhCH_{2}NH_{2}} }$
ή
${\displaystyle \mathrm {PhCHO+NH_{3}{\xrightarrow {-H_{2}O}}PhCH=NH{\xrightarrow[{Ni}]{+H_{2}}}PhCH_{2}NH_{2}} }$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

Συμπεριφορά βάσης

Συμπεριφορά βάσης - Παράγει άλατα με οξέα^[13]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+H_{2}O{\rightleftarrows }PhCH_{2}NH_{3}^{+}+OH^{-}} }$
${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HCl{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NH_{3}^{+}Cl^{-}} }$

Επίδραση νιτρώδους οξέος

• Το νιτρώδες οξύ είναι σχετικά ασταθές και γι' αυτό παράγεται συνήθως επί τόπου («in citu») με την παρακάτω αντίδραση:

${\displaystyle \mathrm {NaNO_{2}+HCl{\xrightarrow {5^{o}C}}HNO_{2}+NaCl} }$

1. Απαμίνωση - μετατροπή σε βενζυλική αλκοόλη^[14]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}{\xrightarrow[{H^{+},H_{2}O}]{\triangle }}PhCH_{2}OH+H_{2}O+N_{2}\uparrow } }$

2. Απαμίνωση - μετατροπή σε αλκυλοβενζυλαιθέρα^[15]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+ROH{\xrightarrow[{H^{+}}]{\triangle }}PhCH_{2}OR+2H_{2}O+N_{2}\uparrow } }$

3. Απαμίνωση - μετατροπή σε ιωδομεθυλοβενζόλιο^[16]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+KI{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{2}I+H_{2}O+KOH+N_{2}\uparrow } }$

4. Απαμίνωση - μετατροπή σε αλομεθυλοβενζόλιο^[17]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+CuX{\xrightarrow[{H^{+}}]{\triangle }}PhCH_{2}X+H_{2}O+CuOH\downarrow +N_{2}\uparrow } }$

• όπου X εδώ χλώριο ή βρώμιο.

5. Απαμίνωση - μετατροπή σε φθορομεθυλοβενζόλιο^[18]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+HBF_{4}{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{2}F+2H_{2}O+BF_{3}+N_{2}\uparrow } }$

6. Απαμίνωση - μετατροπή σε νιτρομεθυλοβενζόλιο^[19]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+NaNO_{2}{\xrightarrow[{HBF_{4}}]{\triangle }}PhCH_{2}NO_{2}+H_{2}O+NaOH+N_{2}\uparrow } }$

7. Απαμίνωση - μετατροπή σε βενζυλική θειόλη^[20]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+KSH{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{2}SH+H_{2}O+KOH+N_{2}\uparrow } }$

8. Απαμίνωση - μετατροπή σε φαινυλαιθανονιτρίλιο^[21]:

${\displaystyle \mathrm {2PhCH_{2}NH_{2}+2HNO_{2}+Cu(CN)_{2}{\xrightarrow {\triangle }}PhCH_{2}CN+2H_{2}O+Cu(OH)_{2}\downarrow +2N_{2}\uparrow } }$

9. Απαμίνωση - μετατροπή σε βενζυλαρύλιο^[22]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+HNO_{2}+A_{r}H{\xrightarrow[{Cu^{+}}]{\triangle }}PhCH_{2}A_{r}+2H_{2}O+2N_{2}\uparrow } }$

Αλκυλίωση

Παράγει δευτεροταγείς βενζυλαμίνες με αλκυλαλογονίδια (RX). Π.χ.^[23]::

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+RX{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NHR+HX} }$

Ακυλίωση αμινομάδας

1. Με ακυλαλογονίδια^[24].:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+RCOX{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NHCOR+HX} }$

2. Με ανυδρίτες καρβονικών οξέων^[25]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+(RCO)_{2}O{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NHCOR+RCOOH} }$

3. Με εστέρες^[25]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+RCOOR{\acute {}}{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NHCOR+R{\acute {}}OH} }$

Ιμίνες

Με καρβονυλικές ενώσεις δείνει ιμίνες. Π.χ. με αλδεΰδες (RCHO) δίνει^[12]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+RCHO{\xrightarrow {}}PhCH_{2}N=CHR+H_{2}O} }$

Οξείδωση

Οξειδώνεται προς νιτροφαινυλομεθάνιο:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+3H_{2}O_{2}{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NO_{2}+4H_{2}O} }$

Υδρογονόλυση

Μετά την παραγωγή Ν,Ν-διαλκυλοβενζυλαμίνης, μπορεί να υδρογονολυθεί, σχηματίζοντας τολουόλιο και δευτεροταγή αμίνη^[26]:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+2RBr{\xrightarrow {}}PhCH_{2}NR_{2}+2HBr} }$
${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NR_{2}+H_{2}{\xrightarrow {}}PhCH_{3}+R_{2}NH} }$

Προσθήκη

Δίνει αντιδράσεις προσθήκης σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο δίνει αιθυλοβενζυλαμίνη:

${\displaystyle \mathrm {PhCH_{2}NH_{2}+CH_{2}=CH_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}NHCH_{2}Ph+4H_{2}O} }$

Σημειώσεις και αναφορές

1. Record in the GESTIS Substance Database from the IFA
2. Benzylamine at en:Sigma-Aldrich
3. Hall, H.K. (1957). J. Am. Chem. Soc. 79 (20): 5441. doi:10.1021/ja01577a030.
4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Α.
5. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 324, §18.2.1,
6. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 324, §18.2.2,
7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, 359, §16.4.7α
8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Β4.
9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Β2α.
10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2.Β2β.
11. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 325, §18.2Δ,
12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.218-219, §9.5.6.
13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 245, §10.5.1. και §10.5.2α.
14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1α.
15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1β.
16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1γ.
17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1δ
18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1ε.
19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1ζ.
20. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1η.
21. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1θ.
22. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1ι.
23. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 243, §10.2Α.
24. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 245, §10.5.4.
25. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999: Σελ. 331, §18.3Γ.
26. Gatto, V. J.; Miller, S. R.; Gokel, G. W. (1993), "4,13-Diaza-18-Crown-6", Org. Synth.; Coll. Vol. 8: 152 (example of alklylation of benzylamine followed by hydrogenolysis).

Πηγές

1. Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
2. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
3. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982