Aziridine - Définition

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Introduction

Aziridine
Général
Nom IUPAC
Synonymes azacyclopropane
éthylènimine
diméthylènimine
No CAS 151-56-4
No EINECS 205-793-9
PubChem 9033
ChEBI 30969
SMILES
InChI
Apparence liquide huileux incolore et clair
Propriétés chimiques
Formule brute C2H5N  
Masse molaire 43,0678 ± 0,0022 g·mol-1

Moment dipolaire 1,90 ± 0,01 D
Propriétés physiques
fusion 195,15 °C
ébullition 56 °C
Masse volumique 0,8321 g·cm-3 à 20 °C
T° d’auto-inflammation 320 °C
Point d’éclair -13 °C
Limites d’explosivité dans l’air 3,646 %vol
64820 g·cm-3
Pression de vapeur saturante 213 mbar à 20 °C
333 mbar à 30 °C
780 mbar à 50 °C
Thermochimie
ΔH0 91,9 kJ·mol-1
Cp
PCI -1 591,36 kJ·mol-1
Précautions
Directive 67/548/EEC
Très toxique
T+
Facilement inflammable
F
Dangereux pour l’environnement
N
Phrases R : 11, 26/27/28, 34, 45, 46, 51/53,
Phrases S : 45, 53, 61,
Transport
663
   1185   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

3
4
3
 
SIMDUT
B2 : Liquide inflammableD1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats gravesE : Matière corrosive
B2, D1A, D2A, E,
Classification du CIRC
Groupe 2B : Peut-être cancérogène pour l'homme
Écotoxicologie
DL 15 mg·kg-1 (rat, oral)
3,5 mg·kg-1 (rat, i.p.)
4 mg·kg-1 (souris, i.p.)
Seuil de l’odorat bas : 2 ppm
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'aziridine (n.f.) ou azacyclopropane est le composé organique cyclique de formule brute C2H5N. Elle est aussi le composé parent des aziridines et du groupe fonctionnel qui correspond à un hétérocycle à trois côtés composé d'une amine et de deux groupes méthylène .

Production et synthèse

Les aziridines peuvent être préparées en chimie organique de nombreuses façons.

Cyclisation d'haloamines et d'amino-alcools

Un groupe amine peut déplacer un halogénure adjacent (en β) dans une réaction de substitution nucléophile intramoléculaire pour former une aziridine. Les animo-alcools ont la même réactivité mais il faut tout d'abord convertir les groupes hydroxyde en meilleurs groupes partants, par exemple en tosylate. La cyclisation d'un animo-alcool est appelé synthèse de Wenker (1935) et une d'haloamine, la éthylènimine-méthode de Gabriel (1888)

Addition de nitrène

L'addition d'un nitrène sur un alcène est une méthode bien établie pour la synthèse des aziridines. Photolyses ou thermolyses d'azotures sont une bonne voie pour générer des nitrènes. Ceux-ci peuvent aussi être générés in-situ du diacétate d'iodosobenzène et des sulfamidés ou l'éthoxycarbonylnitrène d'un N-sulfonyloxy précurseur:

Nitreneaddition.gif

Décomposition de triazolines

Sous traitement thermique ou par photolyse d'une triazoline, de l'azote est expulsé et reste une aziridine. La triazoline requise est obtenue d'une réaction de cycloaddition d'un azoture sur un alcène.

Triazolinedecompo.png

Via l'ouverture d'un époxyde

Une méthode consiste en une réaction d'ouverture de cycle d'un époxyde avec l'azoture de sodium suivie d'une réduction organique de l'azoture obtenu avec la triphénylphosphine par expulsion d'azote gazeux:

AziridineSynthesisFromEpoxide.png

Une autre méthode consiste en la réaction d'ouverture d'un époxyde par une amine suivie de la refermeture du cycle par une réaction de Mitsunobu.

Réaction d'un oxime avec un réactif de Grignard

L'éthylènimine synthèse de Hoch-Campbell décrit la synthèse d'aziridines par la réaction de certains oximes avec des réactifs de Grignard:

Hoch-Campbell Ethylenimine Synthesis.svg
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