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.
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 хлораминLindsay 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.
Получение Морфолин получают дегидратацией диэтаноламинаМалиновский М. С. Окиси олефинов и их производные. М., Госхимиздат, 1961, стр. 253.
или аминированием бис(2-хлорэтилового)эфира:
Очистка Для очистки его сушат над сернокислым кальцием, после чего с осторожностью дробно перегоняют. Рекомендуют также перегонку или высушивание над металлическим натриемГордон А., Форд Р. Спутник химика.//Перевод на русский язык Розенберга Е. Л., Коппель С. И. Москва: Мир, 1976. — 544 с., либо высушивание над гидроксидом калия (KOH), перегонкой, выдерживанием над металлическим натрием и повторной перегонкойPerrin D. D.; Armarego W. L. F. Purification of Laboratory Chemicals, 3rd ed.; Pergamon: Oxford, 1988; p 233..
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 енаминовNoyori 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.
Морфолин используется в качестве амина в модификации Киндлера реакции Вильгеродта для получения ω-арилалкановых кислотКнунянц Л. И. Химическая энциклопедия, М. 1988, т. 1, стр. 366Newman M. S.; Lowrie H. S. Journal American Chemical Society 1954, 76, p. 6196.Mayer R.; Wehl J. AG(E) 1964, 3, 705..
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/м3Гетероциклические соединения. Под ред. Р. Эльдерфилда, пер. с англ., т. 6, М., 1960, с. 409—425Карпейский А. М. Общая органическая химия. Пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 144..
Примечания
Категория:Ингибиторы коррозии * Категория:Соединения азота по алфавиту