Морфолин

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Морфолин
Изображение химической структуры Изображение молекулярной модели
Изображение молекулярной модели
Общие
Систематическое
наименование		 тетрагидрооксазин-​1,4
Традиционные названия морфолин
Хим. формулаC4H9NO
Физические свойства
Состояние жидкость
Молярная масса87,1 г/моль
Плотность1,007 г/см³
Динамическая вязкость2,02 мПа·с[4], 1,247 мПа·с[4], 0,85 мПа·с[4] и 0,627 мПа·с[4]
Энергия ионизации8,2 эВ[5] и 8,88 эВ[2]
Термические свойства
Температура
 • плавления-5 °C
 • кипения129 °C
 • вспышки31 °C[1], 98 ℉[2] и 37 °C[3]
 • самовоспламенения275 °C[1] и 290 °C[3]
Пределы взрываемости1,4 об.%[2][3] и 1,8 об.%[1]
Давление пара10,7 гПа[1], 799,93 Па[2], 1,34 кПа[6], 16 гПа[1] и 51,7 гПа[1]
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты 8,33
Растворимость
 • в воде смешивается
Оптические свойства
Показатель преломления1,4545
Структура
Дипольный момент1,58 Д
Классификация
Рег. номер CAS110-91-8
PubChem8083
Рег. номер EINECS203-815-1
SMILES
 
InChI
 
RTECSQD6475000
ChEBI34856
ChemSpider13837537
Безопасность
Предельная концентрация 0,5 мг/м³
ЛД50 15-100 мг/кг
Токсичность Класс опасности 2
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада 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:

Morpholin-Synthese

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. ↑ 1 2 3 4 5 6 Morpholine
  2. ↑ 1 2 3 4 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0437.html
  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
  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
  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
  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.