Морфолін — гетероциклічна сполука (тетрагідрооксазин-1,4). Хімічна формула HN(CH2CH2)2O. Використовує в органічному синтезі як каталізатор як основи (акцептор протона), зокрема, для отримання гемінальних дітіолов. Молекула має конформацію «крісла».
Фізичні властивості Являє собою безбарвну, рухливу, гігроскопічну рідину з характерним сильним аміачноподібним запахом з температурою кипіння 128,3 °C. Морфолін розчинний у воді, спирті, етиленгліколь, бензолі, різних маслах, скипидарі та є прекрасним розчинників для великої кількості органічних речовин, включаючи смоли, барвники, віск, шелак і казеїни. Водні розчини морфоліну володіють цікавою властивістю — при їх кипінні pH середовища не змінюється.
Хімічні властивості Хімічно морфолін є аміноефіром. Ефірне угруповання в морфоліні інертне, тому реакції, у які вступає морфолін, у більшості своїй йдуть по атому азоту. Багато реакцій аналогічні вторинним амінам, хоч і є певна відміна азоту морфоліну від азоту вторинного аміну. У морфоліну атом кисню відтягує на себе електронну щільність від атома азоту і через це він стає менш нуклеофільним і менш основним, ніж в схожих за структурою амінах, наприклад таких як піперидинLindsay 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.
Отримання Уперше морфолин був отриманий німецьким вченим Людвігом Кнорре в 1889 р. при дегідратації діетаноламіну під дією 70%-ї сірчаної кислотиМ. С. Малиновский. Окиси олефинов и их производные. М., Госхимиздат, 1961, стр. 253. Як виявилося, що так само можна використовувати концентровану сірчану. Зараз ще морфолін отримують з β,β'-діхлоретілового ефіру й аміаку, при тиску вище 100 атм у присутності інертних розчинників.
Очищення Для очищення його сушать над сірчанокислим кальцієм, після чого обережно дистилюють. Рекомендують також перегонку або висушування над натрієм або висушування над KOHГордон 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..
Застосування
Промисловість Морфолин — інгібітор корозії, звичайна добавка, у мільйонних долях, для регулювання pH як у системах на викопному паливі, так і у системах ядерних реакторів. Використовується як абсорбент для очищення газів від CS2 і COS.
Органічний синтез Морфолін широко використовується у органічнім синтезі. Наприклад, як будівельний блок для отриманні антибіотика линезолида і протиракового агента Gefitinib. Він також широко використовує для отримання єнамінів. 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
Морфолін використовує як амін у модифікації Киндлера реакції Вільгеродта для отримання ω-арилалканових 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.. У дослідженнях і промисловості дешевизна й полярність морфоліна привела до його широкого застосування як розчинника для хімічних реакцій.
Безпека Морфолін — легкозаймиста рідина з температурою спалаху 35 °C, температура самозаймання 230 °C. Пари подразнюють слизові оболонки дихальних шляхів, при потраплянні на шкіру викликають опіки. ЛД50 1,65 г/кг (миші й морські свинки, перорально); ГДК 0,5 мг/м³.Гетероциклические соединения, под ред. Р. Эльдерфилда, пер. с англ., т. 6, М., 1960, с. 409-25 Общая органическая химия, пер. с англ., т. 3, М., 1982, с. 144. А. М. Карпейский.
Примітки