N-óxido de N-metilmorfolina

norte-Metilmorfolinanorte-óxido
Identificadores
  • 7529-22-8 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
EBICh
  • CHEBI:52093 controlarY
Araña química
  • 74032 controlarY
Tarjeta informativa de la ECHA100.028.538
Identificador de centro de PubChem
  • 82029
UNIVERSIDAD
  • ARC64PKJ0F controlarY
  • DTXSID3029287
  • InChI=1S/C5H11NO2/c1-6(7)2-4-8-5-3-6/h2-5H2,1H3 controlarY
    Clave: LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N controlarY
  • InChI=1/C5H11NO2/c1-6(7)2-4-8-5-3-6/h2-5H2,1H3
    Clave: LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYAV
  • C[N+]1(CCOCC1)[O-]
Propiedades
C5H11NO2
Masa molar117,15 g/mol
Punto de fusión180 a 184 °C (356 a 363 °F; 453 a 457 K)
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Compuesto químico

El N -óxido de N -metilmorfolina (más correctamente 4-óxido de 4-metilmorfolina), NMO o NMMO es un compuesto orgánico . Este óxido de amina heterocíclica y derivado de morfolina se utiliza en química orgánica como cooxidante y catalizador de sacrificio en reacciones de oxidación , por ejemplo, en oxidaciones de tetróxido de osmio y la dihidroxilación asimétrica de Sharpless u oxidaciones con TPAP . [1] El NMO se suministra comercialmente tanto como monohidrato C 5 H 11 NO 2 ·H 2 O y como compuesto anhidro. El monohidrato se utiliza como disolvente para celulosa en el proceso de lyocell para producir fibras de celulosa .

Usos

Disolvente de celulosa

El monohidrato de NMMO se utiliza como disolvente en el proceso de lyocell para producir fibra de lyocell. [2] [3] Disuelve la celulosa para formar una solución llamada dope, y la celulosa se reprecipita en un baño de agua para producir una fibra. El proceso es similar pero no análogo al proceso de viscosa . En el proceso de viscosa, la celulosa se vuelve soluble por conversión a sus derivados de xantato . Con NMMO, la celulosa no se derivatiza sino que se disuelve para dar una solución polimérica homogénea. La fibra resultante es similar a la viscosa ; esto se observó, por ejemplo, para las microfibrillas de celulosa Valonia . La dilución con agua hace que la celulosa se reprecipite, es decir, la solvatación de celulosa con NMMO es un proceso sensible al agua. [4]

La celulosa permanece insoluble en la mayoría de los solventes porque tiene una red de enlaces de hidrógeno intermoleculares fuerte y altamente estructurada, que resiste a los solventes comunes. El NMMO rompe la red de enlaces de hidrógeno que mantiene a la celulosa insoluble en agua y otros solventes. Se ha obtenido una solubilidad similar en algunos solventes, particularmente una mezcla de cloruro de litio en dimetil acetamida y algunos líquidos iónicos hidrófilos .

Disolución de escleroproteínas

Otro uso del NMMO es la disolución de la escleroproteína (que se encuentra en el tejido animal). Esta disolución se produce en las zonas cristalinas que son más homogéneas y contienen residuos de glicina y alanina con una pequeña cantidad de otros residuos. La forma en que el NMMO disuelve estas proteínas es poco estudiada. Sin embargo, se han realizado otros estudios en sistemas de amidas similares (es decir, hexapéptidos ). Los enlaces de hidrógeno de las amidas pueden romperse mediante el NMMO. [5]

Oxidante

Oxidación de un alqueno con tetróxido de osmio (0,06 eq.) y NMO (1,2 eq.) en acetona /agua 5:1 RT 12 hrs. [6]

El NMO, como N-óxido , es un oxidante en la dihidroxilación de Upjohn . Generalmente se utiliza en cantidades estequiométricas como oxidante secundario (un cooxidante) para regenerar un oxidante primario (catalítico) después de que este último haya sido reducido por el sustrato. Las reacciones de sin-dihidroxilación vecinales, por ejemplo, requerirían, en teoría, cantidades estequiométricas de tetróxido de osmio tóxico, volátil y costoso , pero si se regenera continuamente con NMO, la cantidad requerida se puede reducir a cantidades catalíticas .

Referencias

  1. ^ Mark R. Sivik y Scott D. Edmondson "N-Metilmorfolina N-óxido" ENCICLOPEDIA E-EROS DE REACTIVOS PARA SÍNTESIS ORGÁNICA, 2008 doi :10.1002/047084289X.rm216.pub2
  2. ^ Rosenau, Thomas; Potthast, Antje; Sixta, Herbert; Kosma, Paul (2001). "La química de las reacciones secundarias y la formación de subproductos en el sistema NMMO/celulosa (proceso Lyocell)". Progress in Polymer Science . 26 (9). doi :10.1016/S0079-6700(01)00023-5 . Consultado el 8 de diciembre de 2024 .
  3. ^ Hans Krässig, Josef Schurz, Robert G. Steadman, Karl Schliefer, Wilhelm Albrecht, Marc Mohring, Harald Schlosser "Celulosa" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a05_375.pub2
  4. ^ Noé, Pierre y Henri Chanzy "Hinchazón de las microfibrillas de celulosa Valonia en sistemas de óxido de amina". Revista canadiense de química, volumen 86, número 6, páginas 520-524 (2008). Recuperado a través de EBSCO, Advanced Placement Source. 11 de noviembre de 2009.
  5. ^ ES Sashina, NP Novoselov, SVToroshekova, VE Petrenko, "Estudio químico-cuántico del mecanismo de disolución de las escleroproteínas en el N-óxido de N-metilmorfolina". Revista rusa de química general, volumen 78, número 1, páginas 139-145 (2008). Recuperado a través de EBSCO, Advanced Placement Source. 11 de noviembre de 2009.
  6. ^ Preparación de 3H-pirrolo[2,3-c]isoquinolinas y 3H-pirrolo[2,3-c][2,6]- y 3H-pirrolo[2,3-c][1,7]-naftiridinas U. Narasimha Rao, Xuemei Han y Edward R. Biehl Arkivoc 2002 (x) 61-66 artículo en línea
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