N-methylmorfolin-N-oxid

N-methylmorfolin-N-oxid, zkráceně NMO nebo NMMO, je organická sloučenina, heterocyklický aminoxid, derivát morfolinu. Má využití v organické chemii, kde slouží jako kooxidant a katalyzátor oxidací oxidem osmičelým, jako jsou Sharplessovy asymetrické dihydroxylace, a ruthenistanem tetrapropylamonným.[2] NMO je komerčně dostupný jako monohydrát, C5H11NO2·H2O, i v bezvodé podobě. Monohydrát slouží jako rozpouštědlo celulózy při výrobě lyocellových vláken.

N-methylmorfolin-N-oxid

Strukturní vzorec

Model molekuly

Obecné
Systematický název 4-methylmorfolin-N-oxid
Sumární vzorec C5H11NO2
Identifikace
Registrační číslo CAS 7529-22-8
PubChem 82029
SMILES C[N+]1(CCOCC1)[O-]
InChI 1S/C5H11NO2/c1-6(7)2-4-8-5-3-6/h2-5H2,1H3
Vlastnosti
Molární hmotnost 117,15 g/mol
Teplota tání 180 až 184 °C (453 až 457 K)
Bezpečnost

GHS02

GHS03

GHS07

GHS08
[1]
H-věty H228 H272 H315 H319 H335 H361 H361f[1]
P-věty P201 P202 P210 P220 P221 P240 P241 P261 P264 P271 P280 P281 P302+352 P304+340 P305+351+338 P308+313 P312 P321 P332+313 P337+313 P362 P370+378 P403+233 P405 P501[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Použití

Rozpouštědlo celulózy

Monohydrát NMMO rozpouští celulózu; této vlastnosti se využívá při výrobě lyocellových vláken.[3] Po rozpuštění se celulóza zpětně vysráží přidáním vody, čímž vzniknou vlákna; proces se podobá výrobě viskózy, kde se celulóza stává rozpustnou po přeměně na xantáty. U NMMO se nepozměňuje složení celulózy a vytváří se stejnorodý roztok polymeru. Vzniklé vlákno se podobá viskóze. Po přidání vody se celulóza vysráží, proces je tak citlivý na přítomnost vody.[4]

Ve většině ostatních rozpouštědel se celulóza nerozpouští, protože má silnou síť mezimolekulových vodíkových vazeb, která jsou vůči rozpouštědlům odolná. NMMO dokáže tyto sítě narušit; podobnou vlastnost má ještě několik dalších látek, například roztok chloridu lithného v dimethylacetamidu a některé hydrofilní iontové kapaliny.

Rozpouštění skleroproteinů

NMMO má také využití při rozpouštění skleroproteinů. K rozpouštění dochází v místech, která jsou homogennější a obsahují zbytky glycinu a alaninu s menším podílem ostatních aminokyselin. Mechanismus, kterým NMMO rozpouští skleroproteiny, není dobře znám, funguje však i u jiných podobných sloučenin s amidovými vazbami, jako jsou hexapeptidy. NMMO, podobně jako u celulózy, narušuje vodíkové vazby amidů.[5]

Oxidační činidlo
Oxidace alkenu 0,06 ekvivalenty oxidu osmičelého a 1,2 ekvivalenty NMO ve směsi acetonu a vody 5:1.[6]

NMO je, jako i jiné N-oxidy, oxidačním činidlem. Většinou se používá ve stechiometrických množstvích jako sekundární oxidant (kooxidant), který obnovuje primární (katalytický) oxidant po jeho redukci substrátem. Vicinální syn-dihydroxylace by například, teoreticky, měly vyžadovat stechiometrická množství toxického, těkavého a drahého oxidu osmičelého, který je však postupně obnovován NMO, což snižuje potřebné množství oxidu na katalytickou úroveň.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku N-Methylmorpholine N-oxide na anglické Wikipedii.

  1. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/82029
  2. Mark R. Sivik and Scott D. Edmondson "N-Methylmorpholine N-Oxide" E-EROS ENCYCLOPEDIA OF REAGENTS FOR ORGANIC SYNTHESIS, 2008 DOI:10.1002/047084289X.rm216.pub2
  3. Hans Krässig, Josef Schurz, Robert G. Steadman, Karl Schliefer, Wilhelm Albrecht, Marc Mohring, Harald Schlosser "Cellulose" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a05_375.pub2
  4. Noé, Pierre, and Henri Chanzy "Swelling of Valonia cellulose microfibrils in amine oxide systems." Canadian Journal of Chemistry Volume 86 issue 6 pages 520-524(2008) EBSCO, Advanced Placement Source. 11 Nov. 2009.
  5. E. S. Sashina, N. P. Novoselov, S. V.Toroshekova, V. E. Petrenko, “Quantum-chemical study of the mechanism of dissolution of scleroproteins in N-methylmorpholine N-oxide.” Russian Journal of General Chemistry volume78 issue 1 pages 139-145 (2008) EBSCO, Advanced Placement Source. 11 Nov. 2009.
  6. Preparation of 3H-Pyrrolo[2,3-c]isoquinolines and 3H-Pyrrolo[2,3-c][2,6]- and 3H-Pyrrolo[2,3-c][1,7]-naphthyridines U. Narasimha Rao, Xuemei Han and Edward R. Biehl Arkivoc 2002 (x) 61-66 Online Article
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.