Difenilamina (C6H5) 2NH: Estrutura Química, Propriedades
A difenilamina é um composto orgânico cuja fórmula química é (C 6 H 5 ) 2 NH. Seu nome indica que é uma amina, bem como sua fórmula (-NH 2 ). Por outro lado, o termo "difenilo" refere-se à presença de dois anéis aromáticos ligados ao azoto. Por conseguinte, a difenilamina é uma amina aromática.
Dentro do mundo dos compostos orgânicos, a palavra aromático não está necessariamente relacionada à existência de seus odores, mas com características que definem seus comportamentos químicos contra determinadas espécies.
No caso da difenilamina, a sua aromaticidade e o facto de o seu s�ido apresentar um aroma distinto coincidem. No entanto, a fundação ou os mecanismos que governam suas reações químicas podem ser explicados por seu caráter aromático, mas não por seu aroma agradável.
Sua estrutura química, basicidade, aromaticidade e interações intermoleculares são as variáveis responsáveis por suas propriedades: da cor de seus cristais à sua aplicabilidade como agente antioxidante.
Estrutura química
Nas imagens superiores estão representadas as estruturas químicas da difenilamina. As esferas pretas correspondem aos átomos de carbono, as esferas brancas correspondem aos átomos de hidrogênio e as esferas azuis correspondem ao átomo de nitrogênio.
A diferença entre as duas imagens é o modelo de como elas representam graficamente a molécula. No inferior, a aromaticidade dos anéis com as linhas pontilhadas pretas se destaca e, da mesma forma, a geometria plana desses anéis é evidente.
Nenhuma das duas imagens mostra o par solitário de elétrons não compartilhados no átomo de nitrogênio. Esses elétrons "andam" através do sistema conjugado π das ligações duplas nos anéis. Este sistema forma um tipo de nuvem circulante que permite interações intermoleculares; isto é, com outros anéis de outra molécula.
Isso significa que o par de nitrogênio não compartilhado passa por ambos os anéis, distribuindo sua densidade eletrônica igualmente e, em seguida, retorna ao nitrogênio, para repetir o ciclo novamente.
Nesse processo, a disponibilidade desses elétrons diminui, trazendo como conseqüência uma diminuição na basicidade da difenilamina (sua tendência de doar elétrons como uma base de Lewis).
Usos
A difenilamina é um agente oxidante capaz de cumprir uma série de funções, e entre elas estão as seguintes:
- Durante o armazenamento, as maçãs e peras passam por um processo fisiológico denominado escaldadura, relacionado à produção de trienes conjugadas, que levam a danos à pele dos frutos. A ação da difenilamina permite aumentar o período de armazenamento, reduzindo o dano dos frutos a 10% do que foi observado na sua ausência.
- Ao combater a oxidação, a difenilamina e seus derivados prolongam o funcionamento dos motores, impedindo o espessamento do óleo usado.
- A difenilamina é usada para limitar a ação do ozônio na fabricação de borracha.
- A difenilamina é usada em química analítica para a detecção de nitratos (NO 3 -), cloratos (ClO 3 -) e outros agentes oxidantes.
- É um indicador usado em testes de detecção de envenenamento por nitrato.
- Quando o RNA é hidrolisado por uma hora, ele reage com a difenilamina; isso permite sua quantificação.
- Na medicina veterinária, a difenilamina é usada topicamente na prevenção e tratamento de manifestações de bicho-da-mão em animais reprodutores.
- Alguns dos derivados da difenilamina pertencem à categoria dos medicamentos anti-inflamatórios não esteroides. Da mesma forma, eles podem ter efeitos farmacológicos e terapêuticos, como atividade antimicrobiana, analgésica, anticonvulsivante e anticancerígena.
Preparação
Naturalmente, a difenilamina é produzida em cebolas, coentros, folhas de chá verde e preto e cascas de frutas cítricas. Sinteticamente, há muitas rotas que levam a esse composto, como:
Desaminação térmica da anilina
É preparado por desaminação térmica da anilina (C 6 H 5 NH 2 ) na presença de catalisadores oxidantes.
Se a anilina nessa reação não incorpora um átomo de oxigênio em sua estrutura, por que ela é oxidada? Porque o anel aromático é um grupo que retira elétrons, ao contrário do átomo H, que doa sua baixa densidade eletrônica ao nitrogênio na molécula.
2C 6 H 5 NH 2 => (C 5 H 5 ) 2 NH + NH 3
Além disso, a anilina pode reagir com o sal hidrocloreto de anilina (C6H5NH3 + Cl-) sob um aquecimento de 230 ° C durante vinte horas.
C 6 H 5 NH 2 + C 6 H 5 NH 3 + Cl - => (C 5 H 5 ) 2 NH
Reacção com fenotiazina
A difenilamina causa vários derivados quando combinada com diferentes reagentes. Uma delas é a fenotiazina, que quando sintetizada com enxofre é um precursor de derivados com ação farmacêutica.
(C6H5) 2NH + 2S => S (C6H4) NH + H2S
Propriedades
A difenilamina é um sólido branco cristalino que, dependendo de suas impurezas, pode adquirir tons bronquiais, ambar ou amarelos. Tem um aroma agradável às flores, tem um peso molecular de 169, 23 g / mol e uma densidade de 1, 2 g / ml.
As moléculas desses sólidos interagem pelas forças de Van der Waals, entre as quais as ligações de hidrogênio formadas pelos átomos de nitrogênio (NH-NH) e o empilhamento dos anéis aromáticos, repousando suas "nuvens eletrônicas" uma sobre a outra. .
Como os anéis aromáticos ocupam muito espaço, interferem nas ligações de hidrogênio, sem considerar também as rotações das ligações do anel-N. O acima faz com que o sólido não tenha um ponto de fusão muito alto (53 ° C).
No entanto, no estado líquido, as moléculas são mais separadas e a eficiência das ligações de hidrogênio melhora. Da mesma forma, a difenilamina é relativamente pesada, exigindo muito calor para passar para a fase gasosa (302 ° C, seu ponto de ebulição). Isto também se deve em parte ao peso e interações dos anéis aromáticos.
Solubilidade e basicidade
É muito insolúvel em água (0, 03 g / 100 g de água) devido ao caráter hidrofóbico de seus anéis aromáticos. Por outro lado, é muito solúvel em solventes orgânicos como benzeno, tetracloreto de carbono (CCl 4 ), acetona, etanol, piridina, ácido acético, etc.
Sua acidez constante (pKa) é de 0, 79, que se refere à acidez do seu ácido conjugado (C 6 H 5 NH 3 +). O próton adicionado ao nitrogênio tem uma tendência a se desprender, porque o par de elétrons com o qual está ligado pode ser atravessado pelos anéis aromáticos. Assim, a alta instabilidade C 6 H 5 NH 3 + reflete a baixa basicidade da difenilamina.
