Морфолин

Морфолин
Морфолин
Общие
Систематическое; наименование	тетрагидрооксазин-1,4
Традиционные названия	морфолин
Хим. формула	C4H9NO
Физические свойства
Состояние	жидкость
Молярная масса	87,1 г/моль
Плотность	1,007 г/см³
Динамическая вязкость	2,02 мПа·с, 1,247 мПа·с, 0,85 мПа·с и 0,627 мПа·с
Энергия ионизации	8,2 эВ и 8,88 эВ
Термические свойства
	Температура
• плавления	-5 °C
• кипения	129 °C
• вспышки	31 °C, 98 ℉ и 37 °C
• самовоспламенения	275 °C и 290 °C
Пределы взрываемости	1,4 об.% и 1,8 об.%
Давление пара	10,7 гПа, 799,93 Па, 1,34 кПа, 16 гПа и 51,7 гПа
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты	8,33
	Растворимость
• в воде	смешивается
Оптические свойства
Показатель преломления	1,4545
Структура
Дипольный момент	1,58 Д
Классификация
Рег. номер CAS	110-91-8
PubChem	8083
Рег. номер EINECS	203-815-1
SMILES	O(CCNC1)C1
InChI	InChI=1S/C4H9NO/c1-3-6-4-2-5-1/h5H,1-4H2 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N
RTECS	QD6475000
ChEBI	34856
ChemSpider	13837537
Безопасность
Предельная концентрация	0,5 мг/м³
ЛД50	15-100 мг/кг
Токсичность	Класс опасности 2
NFPA 704	3 3 1
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Морфоли́н — гетероциклическое соединение (тетрагидрооксазин-1,4). Химическая формула HN(CH₂CH₂)₂O.

Ядовит.

Используется в органическом синтезе как катализатор в качестве основания (акцептор протона), в частности, для получения геминальных дитиолов.

История

Морфолин впервые синтезировал в 1889 году немецкий химик-органик Людвиг Кнорр и он же дал веществу название, ошибочно полагая, что эта структурная единица входит в молекулу морфина^[7].

Физические свойства

Бесцветная гигроскопичная жидкость со слабым аминным запахом рыбы.

Смешивается с водой, ацетоном, диэтиловым эфиром.

Молекула морфолина имеет конформацию в виде «кресла».

Химические свойства

Морфолин вступает в большинство реакций, характерных для вторичных аминов. Благодаря атому кислорода, оттягивающего электронную плотность на себя от атома азота, он менее нуклеофильный и менее основный, чем структурно аналогичный вторичный амин, такой как, например, пиперидин. Поэтому он образует стойкий хлорамин^[8].

Получение

Морфолин получают дегидратацией диэтаноламина^[9] или аминированием бис(2-хлорэтилового)эфира.

Схема синтеза морфолина:

Очистка

Для очистки его сушат над сернокислым кальцием, после чего с осторожностью дробно перегоняют. Рекомендуют также перегонку или высушивание над металлическим натрием^[10], либо высушивание над гидроксидом калия (KOH), перегонкой, выдерживанием над металлическим натрием и повторной перегонкой^[11].

Применение

В промышленности

Морфолин — ингибитор коррозии. Морфолин — обычная добавка с концентрацией в миллионных долях, для регулирования pH как в топливных системах с использованием минеральных топлив, так и в системах охлаждения ядерных реакторов. С этой целью морфолин применяется из-за его летучести близкой к летучести воды, то есть, при добавлении морфолина в воду, его концентрации в воде и парах примерно одинаковы и он распространяется вместе с водяным паром через весь парогенератор, обеспечивая регулирование pH и защиту от коррозии.

Морфолин достаточно устойчив и медленно разлагается в отсутствие кислорода при высоких температурах и давлениях в парогенераторах.

Используется в качестве абсорбента для очистки газов от CS₂ и карбонилсульфида (COS).

Органический синтез

Морфолин широко используется в органическом синтезе. Например, его фрагмент входит в структуру антибиотика линезолида и противоракового препарата Gefitinib.

Он также широко используется для получения енаминов^[12].

Морфолин используется в качестве амина в модификации Киндлера реакции Вильгеродта для получения ω-арилалкановых кислот^[13]^[14]^[15].

В исследованиях и в промышленности, дешевизна и полярные свойства морфолина привела к его широкому применению в качестве растворителя для реагентов химических реакций.

Безопасность

Морфолин — легковоспламеняющаяся жидкость. Температура вспышки 35 °С, температура самовоспламенения 230 °С. Пары раздражают слизистые оболочки дыхательных путей, при попадании на кожу вызывают жжение. ЛД50 15-100 мг/кг (мыши и морские свинки, перорально); ПДК 0,5 мг/м³^[16]^[17].

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Morpholine
↑ ¹ ² ³ ⁴ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0437.html
↑ ¹ ² ³ CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 16—27. — ISBN 978-1-4987-5428-6
↑ ¹ ² ³ ⁴ CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 6—246. — ISBN 978-1-4987-5428-6
↑ David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 15—18. — ISBN 978-1-4987-5428-6
↑ F. Silversmith, Ernest; Nickon, Alex. Organic Chemistry : Modern Coined Terms and Their Origins (англ.). — Elsevier Science, 2013. — P. 313. — ISBN 978-1483145235.
↑ Lindsay Smith, J. R.; McKeer L. C.; Taylor J. M. (1993), «4-Chlorination of Electron-Rich Benzenoid Compounds: 2,4-Dichloromethoxybenzene», Org. Synth.; Coll. Vol. 8: 167
↑ Малиновский М. С. Окиси олефинов и их производные. М., Госхимиздат, 1961, стр. 253.
↑ Гордон А., Форд Р. Спутник химика.//Перевод на русский язык Розенберга Е. Л., Коппель С. И. Москва: Мир, 1976. — 544 с.
↑ Perrin D. D.; Armarego W. L. F. Purification of Laboratory Chemicals, 3rd ed.; Pergamon: Oxford, 1988; p 233.
↑ Noyori R.; Yokoyama K.; Hayakawa Y. (1988), «Cyclopentenones from α,α'-Dibromoketones and Enamines: 2,5-Dimethyl-3-Phenyl-2-Cyclopenten-1-one», Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 520
↑ Кнунянц Л. И. Химическая энциклопедия, М. 1988, т. 1, стр. 366
↑ Newman M. S.; Lowrie H. S. Journal American Chemical Society 1954, 76, p. 6196.
↑ Mayer R.; Wehl J. AG(E) 1964, 3, 705.
↑ Гетероциклические соединения. Под ред. Р. Эльдерфилда, пер. с англ., т. 6, М., 1960, с. 409—425
↑ Карпейский А. М. Общая органическая химия. Пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 144.

[_91d15f62be0e77c7-1] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Morpholine

[_96937d03fc21dee3-2] ¹ ² ³ ⁴ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0437.html

[_45e9cdeec4de4d37-3] ¹ ² ³ CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 16—27. — ISBN 978-1-4987-5428-6

[_a097caa1c086acfb-4] ¹ ² ³ ⁴ CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 6—246. — ISBN 978-1-4987-5428-6

[_baaf115870f6371b-5] David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5

[_ff2439c6c2096dfc-6] CRC Handbook of Chemistry and Physics (англ.) / W. M. Haynes — 97 — Boca Raton: 2016. — P. 15—18. — ISBN 978-1-4987-5428-6

[7] F. Silversmith, Ernest; Nickon, Alex. Organic Chemistry : Modern Coined Terms and Their Origins (англ.). — Elsevier Science, 2013. — P. 313. — ISBN 978-1483145235.

[8] Lindsay Smith, J. R.; McKeer L. C.; Taylor J. M. (1993), «4-Chlorination of Electron-Rich Benzenoid Compounds: 2,4-Dichloromethoxybenzene», Org. Synth.; Coll. Vol. 8: 167

[9] Малиновский М. С. Окиси олефинов и их производные. М., Госхимиздат, 1961, стр. 253.

[10] Гордон А., Форд Р. Спутник химика.//Перевод на русский язык Розенберга Е. Л., Коппель С. И. Москва: Мир, 1976. — 544 с.

[11] Perrin D. D.; Armarego W. L. F. Purification of Laboratory Chemicals, 3rd ed.; Pergamon: Oxford, 1988; p 233.

[12] Noyori R.; Yokoyama K.; Hayakawa Y. (1988), «Cyclopentenones from α,α'-Dibromoketones and Enamines: 2,5-Dimethyl-3-Phenyl-2-Cyclopenten-1-one», Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 520

[13] Кнунянц Л. И. Химическая энциклопедия, М. 1988, т. 1, стр. 366

[14] Newman M. S.; Lowrie H. S. Journal American Chemical Society 1954, 76, p. 6196.

[15] Mayer R.; Wehl J. AG(E) 1964, 3, 705.

[16] Гетероциклические соединения. Под ред. Р. Эльдерфилда, пер. с англ., т. 6, М., 1960, с. 409—425

[17] Карпейский А. М. Общая органическая химия. Пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 144.

[4]

[5]

[2]

[1]

[3]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]