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Etilendiamina

La etilendiamina ( abreviada como en cuando es un ligando ) es un compuesto orgánico con la fórmula C2H4 (NH2 ) 2 . Este líquido incoloro con un olor similar al del amoníaco es una amina básica . Es un componente básico ampliamente utilizado en la síntesis química, con aproximadamente 500.000 toneladas producidas en 1998. [6] La etilendiamina es el primer miembro de las llamadas polietilenaminas .

Síntesis

La etilendiamina se produce industrialmente tratando 1,2-dicloroetano con amoniaco bajo presión a 180 °C en un medio acuoso: [6] [7]

En esta reacción se genera cloruro de hidrógeno , que forma una sal con la amina. La amina se libera mediante la adición de hidróxido de sodio y luego se puede recuperar mediante rectificación  . La dietilentriamina (DETA) y la trietilentetramina (TETA) se forman como subproductos.

Otra ruta industrial para obtener etilendiamina implica la reacción de etanolamina y amoníaco: [8]

Este proceso implica pasar los reactivos gaseosos sobre un lecho de catalizadores heterogéneos de níquel .

Se puede producir en el laboratorio mediante la reacción de etilenglicol y urea . [ cita requerida ]

La etilendiamina se puede purificar mediante tratamiento con hidróxido de sodio para eliminar el agua, seguido de destilación. [9]

Aplicaciones

La etilendiamina se utiliza en grandes cantidades para la producción de muchos productos químicos industriales. Forma derivados con ácidos carboxílicos (incluidos los ácidos grasos ), nitrilos , alcoholes (a temperaturas elevadas), agentes alquilantes, disulfuro de carbono y aldehídos y cetonas . Debido a su naturaleza bifuncional, al tener dos grupos amino, forma fácilmente heterociclos como las imidazolidinas .

Precursor de agentes quelantes, fármacos y agroquímicos.

Un derivado muy destacado de la etilendiamina es el agente quelante EDTA , que se deriva de la etilendiamina mediante una síntesis de Strecker que implica cianuro y formaldehído . La hidroxietiletilendiamina es otro agente quelante de importancia comercial. [6] Numerosos compuestos bioactivos y fármacos contienen el enlace N–CH2 CH2 N, incluidos algunos antihistamínicos . [10] Las sales de etilenbisditiocarbamato son fungicidas de importancia comercial bajo las marcas Maneb , Mancozeb, Zineb y Metiram. Algunos fungicidas que contienen imidazolina se derivan de la etilendiamina. [6]

Ingrediente farmacéutico

La etilendiamina es un ingrediente del fármaco broncodilatador común aminofilina , donde sirve para solubilizar el ingrediente activo teofilina . La etilendiamina también se ha utilizado en preparaciones dermatológicas, pero se ha eliminado de algunas debido a que causa dermatitis de contacto. [11] Cuando se utiliza como excipiente farmacéutico, después de la administración oral su biodisponibilidad es de aproximadamente 0,34, debido a un efecto de primer paso sustancial . Menos del 20% se elimina por excreción renal . [12]

Los antihistamínicos derivados de la etilendiamina son los más antiguos de las cinco clases de antihistamínicos de primera generación, comenzando con el piperoxano , también conocido como benodaína, descubierto en 1933 en el Instituto Pasteur de Francia, y que también incluye la mepiramina , la tripelenamina y la antazolina . Las otras clases son derivados de la etanolamina, la alquilamina , la piperazina y otros (principalmente compuestos tricíclicos y tetracíclicos relacionados con las fenotiazinas , los antidepresivos tricíclicos , así como la familia de la ciproheptadina y la fenindamina ).

Papel en los polímeros

La etilendiamina, al contener dos grupos amina, es un precursor ampliamente utilizado en diversos polímeros. Los condensados ​​derivados del formaldehído son plastificantes. Se utiliza ampliamente en la producción de fibras de poliuretano. La clase de dendrímeros PAMAM se deriva de la etilendiamina. [6]

Tetraacetiletilendiamina

El activador de blanqueo tetraacetiletilendiamina se genera a partir de etilendiamina. El derivado N , N -etilenbis(estearamida) (EBS) es un agente desmoldante de importancia comercial y un surfactante en gasolina y aceite de motor.

Otras aplicaciones

Química de coordinación

La etilendiamina es un ligando quelante bidentado bien conocido para compuestos de coordinación , en el que los dos átomos de nitrógeno donan sus pares solitarios de electrones cuando la etilendiamina actúa como ligando. A menudo se abrevia "en" en química inorgánica. El complejo [Co(en) 3 ] 3+ es un ejemplo bien estudiado. Los ligandos de base de Schiff se forman fácilmente a partir de etilendiamina. Por ejemplo, la diamina se condensa con 4-trifluorometilbenzaldehído para dar la diimina. [13] Los ligandos salen , algunos de los cuales se utilizan en catálisis, se derivan de la condensación de salicilaldehídos y etilendiamina.

Ligandos relacionados

Los derivados relacionados de la etilendiamina incluyen el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) , la tetrametiletilendiamina (TMEDA) y la tetraetiletilendiamina (TEEDA). Los análogos quirales de la etilendiamina incluyen el 1,2-diaminopropano y el trans -diaminociclohexano .

Seguridad

La etilendiamina, al igual que el amoníaco y otras aminas de bajo peso molecular, es un irritante cutáneo y respiratorio. A menos que se contenga herméticamente, la etilendiamina líquida liberará vapores tóxicos e irritantes en su entorno, especialmente al calentarse. Los vapores absorben la humedad del aire húmedo y forman una característica niebla blanca, que es extremadamente irritante para la piel, los ojos, los pulmones y las membranas mucosas.

Referencias

  1. ^ "32007R0129". Unión Europea. 12 de febrero de 2007. Anexo II . Consultado el 3 de mayo de 2012 .
  2. ^ Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (2014). Nomenclatura de la química orgánica: recomendaciones de la IUPAC y nombres preferidos 2013. The Royal Society of Chemistry . pág. 676. doi :10.1039/9781849733069. ISBN . 978-0-85404-182-4.
  3. ^ Registro abcdefg en la base de datos de sustancias GESTIS del Instituto de Seguridad y Salud Ocupacional
  4. ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0269". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  5. ^ "Etilendiamina". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  6. ^ ABCDE Eller, Karsten; Henkes, Erhard; Rossbacher, Roland; Höke, Hartmut (2005). "Aminas alifáticas". Aminas Alifáticas . Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH Verlag. doi :10.1002/14356007.a02_001. ISBN 3-527-30673-0.
  7. ^ Arpe, Hans-Jürgen (2007). Industrielle Organische Chemie (6ª ed.). Wiley VCH. pag. 245.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  8. ^ Hans-Jürgen Arpe, Industrielle Organische Chemie, 6. Auflage (2007), página 275, Wiley VCH
  9. ^ Rollinson, Carl L.; Bailar, John C. Jr. (1946). "Sales de tris(etilendiamina)cromo(III)". Síntesis inorgánica . Vol. 2. págs. 196-200. doi :10.1002/9780470132333.ch60. ISBN . 978-0-470-13233-3.
  10. ^ Kotti, SRSS; Timmons, C.; Li, G. (2006). "Funcionalidades diamino vecinales como elementos estructurales privilegiados en compuestos biológicamente activos y explotación de su química sintética". Biología química y diseño de fármacos . 67 (2): 101–114. doi :10.1111/j.1747-0285.2006.00347.x. PMID  16492158. S2CID  37177899.
  11. ^ Hogan DJ (enero de 1990). "Dermatitis alérgica de contacto a la etilendiamina. Un problema que continúa". Dermatol Clin . 8 (1): 133–6. doi :10.1016/S0733-8635(18)30536-9. PMID  2137392.
  12. ^ Zuidema, J. (23 de agosto de 1985). "Etilendiamina, perfil de un excipiente sensibilizante". Pharmacy World & Science . 7 (4): 134–140. doi :10.1007/BF02097249. PMID  3900925. S2CID  11016366.
  13. ^ Habibi, Mohammad Hossein; Montazerozohori, Morteza; Lalegani, Arash; Harrington, Ross W.; Clegg, William (2006). "Síntesis, propiedades estructurales y espectroscópicas de un nuevo ligando de base de Schiff N,N′-bis(trifluorometilbencilideno)etilendiamina". Journal of Fluorine Chemistry . 127 (6): 769–773. doi :10.1016/j.jfluchem.2006.02.014.

Enlaces externos

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