1,8-비스(다이메틸아미노)나프탈렌
| |
| |
| 이름 | |
|---|---|
| 우선명 (PIN)
N1,N1,N8,N8-테트라메틸나프탈렌-1,8-다이아민 | |
| 별칭
N,N,N′,N′-테트라메틸나프탈렌-1,8-다이아민
프로톤 스폰지 | |
| 식별자 | |
3D 모델 (JSmol)
|
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.039.986 |
PubChem CID
|
|
| UNII | |
CompTox Dashboard (EPA)
|
|
| |
| |
| 성질 | |
| C14H18N2 | |
| 몰 질량 | 214.312 g·mol−1 |
| 겉보기 | 흰색 결정 분말 |
| 녹는점 | 47.8 °C (118.0 °F; 320.9 K) |
| 산성도 (pKa) | 12.1 (물)[1] |
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
| |
1,8-비스(다이메틸아미노)나프탈렌(1,8-Bis(dimethylamino)naphthalene)은 화학식 C10H6(NMe2)2 (Me = 메틸)를 갖는 유기 화합물이다. 이는 나프탈렌의 1,8-다이치환 유도체인 페리-나프탈렌으로 분류된다. 특이한 구조로 인해 뛰어난 염기성을 나타낸다. 시그마 알드리치의 상표명인 프로톤 스폰지로 자주 불린다.[3]
구조 및 특성
[편집]이 화합물은 두 개의 다이메틸아미노기가 나프탈렌 고리의 같은 면(페리 위치)에 붙어 있는 다이아민이다. 이 분자는 여러 가지 흥미로운 특성을 가지고 있는데, 하나는 매우 높은 염기성이고, 다른 하나는 분광학적 특성이다.
수용액에서 짝산의 pKa가 12.34[4]인 1,8-비스(다이메틸아미노)나프탈렌은 가장 강한 유기 염기 중 하나이다. 그러나 양성자를 천천히 흡수한다. 이것이 상표명이 붙은 이유이다. 높은 염기성은 양성자화 시 변형 완화 및 질소 고립 전자쌍 간의 강한 상호작용으로 설명된다.[3] 또한 아닐린과 같은 많은 방향족 아민은 (질소가 sp2 혼성화되어 있고; 그 고립 전자쌍이 2p 궤도를 차지하며 방향족 고리와 상호 작용하고 전자 밀도가 당겨지기 때문에) 염기성이 감소하지만, 이 분자에서는 질소의 메틸기가 치환체들이 평면 기하를 채택하는 것을 방지하기 때문에 이것이 불가능하다. 이는 각 질소 원자의 메틸기를 서로에게 강요해야 하기 때문이다. 따라서 염기성은 다른 분자에서 발견되는 이 인자에 의해 감소되지 않는다. 입체 장애가 있어 약한 친핵체이다. 이러한 특성들의 조합 때문에, 이 화합물은 유기 합성에서 고도로 선택적인 비친핵성 염기로 사용되어 왔다.[4]
프로톤 스폰지는 또한 붕소에 대한 매우 높은 친화력을 보이며, 보란에서 수소화물을 치환하여 보로늄-보로하이드라이드 이온쌍을 형성할 수 있다.[5]
제조
[편집]이 화합물은 상업적으로 이용 가능하다. 아이오딘화 메틸 또는 황산 다이메틸을 사용하여 1,8-다이아미노나프탈렌을 메틸화함으로써 제조할 수 있다.[6]
관련 화합물
[편집]다른 프로톤 스폰지
[편집]염기성이 훨씬 더 높은 2세대 프로톤 스폰지도 알려져 있다. 1,8-비스(헥사메틸트라이아미노포스파제닐)나프탈렌 또는 HMPN[7]은 트라이에틸아민 존재 하에 트리스(다이메틸아미노)브로모포스포늄 브로마이드와 반응하여 1,8-다이아미노나프탈렌으로부터 제조된다. HMPN은 아세토나이트릴에서 pKBH+가 29.9로, 프로톤 스폰지보다 11배 이상 더 높다.
알-야시리와 푸치타는 새로운 Δ형 프로톤 스폰지 계열의 대표 물질을 얻기 위해 4,12-다이하이드로젠-4,8,12-트라이아자트라이앵글렌에서 추가 고리의 방향족화를 활용한다.[8] 이 화합물의 계산된 양성자 친화도는 254 kcal/mol (B3LYP/6-311+G**)이며, 따라서 1,8-비스(다이메틸아미노)나프탈렌과 HMPN 사이에 위치한다.
수소화물 스폰지
[편집]프로톤 스폰지의 화학적 역은 수소화물 스폰지이다. 이 특성은 C10H6(BMe2)2에 의해 나타나며, 이는 수소화 칼륨과 반응하여 K[C10H6(BMe2)2H]를 생성한다.[9]
각주
[편집]- ↑ R. W. Alder; P. S. Bowman; W. R. S. Steele; D. R. Winterman (1968). 《The remarkable basicity of 1,8-bis(dimethylamino)naphthalene》. 《Chem. Commun.》. 723쪽. doi:10.1039/C19680000723.
- ↑ I. Kaljurand, A. Kütt, L. Sooväli, T. Rodima, V. Mäemets, I. Leito, I. A. Koppel. Extension of the Self-Consistent Spectrophotometric Basicity Scale in Acetonitrile to a Full Span of 28 pKa Units: Unification of Different Basicity Scales. J. Org. Chem., 2005, 70, 1019–1028. doi:10.1021/jo048252w
- ↑ 가 나 R. W. Alder (1989). 《Strain effects on amine basicities》. 《Chem. Rev.》 89. 1215–1223쪽. doi:10.1021/cr00095a015.
- ↑ 가 나 Alexander F. Pozharskii and Valery A. Ozeryanskii "Proton sponges and hydrogen transfer phenomena" Mendeleev Commun., 2012, 22, 117–124. doi:10.1016/j.mencom.2012.05.001
- ↑ Légaré, Marc-André; Courtemanche, Marc-André; Fontaine, Frédéric-Georges (2014년 8월 28일). 《Lewis base activation of borane–dimethylsulfide into strongly reducing ion pairs for the transformation of carbon dioxide to methoxyboranes》 (영어). 《Chemical Communications》 50. 11362–11365쪽. doi:10.1039/c4cc04857a. hdl:20.500.11794/29769. ISSN 1364-548X. PMID 25164269.
- ↑ Vladimir I. Sorokin; Ozeryanskii, Valery A.; Pozharskii, Alexander F. (2003). 《A Simple and Effective Procedure for the N-Permethylation of Amino-Substituted Naphthalenes》. 《European Journal of Organic Chemistry》 2003. 496쪽. doi:10.1002/ejoc.200390085.
- ↑ Volker Raab; Ekaterina Gauchenova; Alexei Merkoulov; Klaus Harms; Jörg Sundermeyer; Borislav Kovačević; Zvonimir B. Maksić (2005). 《1,8-Bis(hexamethyltriaminophosphazenyl)naphthalene, HMPN: A Superbasic Bisphosphazene "Proton Sponge"》. 《미국 화학회지》 127. 15738–15743쪽. Bibcode:2005JAChS.12715738R. doi:10.1021/ja052647v. PMID 16277515.
- ↑ Muntadar A. H. Al-Yassiri; Ralph Puchta (2023). 《Predicting a New Δ-Proton Sponge-Base of 4,12-Dihydrogen-4,8,12-triazatriangulene through Proton Affinity, Aromatic Stabilization Energy, and Aromatic Magnetism》. 《ChemPhysChem》 24. doi:10.1002/cphc.202200688. PMID 37366055.
- ↑ Katz, Howard Edan (1985). 《Hydride sponge: 1,8-naphtalenediylbis(dimethylborane)》. 《Journal of the American Chemical Society》 107. 1420–1421쪽. Bibcode:1985JAChS.107.1420K. doi:10.1021/ja00291a057.