Tetrametylurea

Tetrametylurea
Tetramethylharnstoff Struktur.svg
Namn
Föredraget IUPAC-namn
Tetrametylurea
Andra namn

1,1,3,3-tetrametylurea *TMU
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.010.159 Edit this at Wikidata
EG-nummer
  • 211-173-9
UNII
  • InChI=1S/C5H12N2O/c1-6(2)5(8)7(3)4/h1-4H3
    Nyckel: AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N
  • CN(C)C(=O)N(C)C
Egenskaper
C5H12N2O _ _ _ _ _ _
Molar massa 116,164 g·mol -1
Utseende Färglös vätska
Densitet 0,968 g/ml
Smältpunkt −1,2 °C (29,8 °F; 271,9 K)
Kokpunkt 176,5 °C (349,7 °F; 449,6 K)
Faror
GHS- märkning :
GHS07: Exclamation markGHS08: Health hazard
Fara
H302 , H360 , H361
P201 , P202 , P264 , P270 , P281 , P301+P312 , P308+P313 , P330 , P405 , P501
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Tetrametylurea är den organiska föreningen med formeln (Me 2 N) 2 CO. Det är en substituerad urea . Denna färglösa vätska används som ett aprotiskt -polärt lösningsmedel, speciellt för aromatiska föreningar och används t.ex. för Grignard-reagens.

Produktion

Syntesen och egenskaperna hos tetrametylurea beskrevs utförligt.

Reaktionen av dimetylamin med fosgen i närvaro av t.ex. 50 % natriumhydroxidlösning och efterföljande extraktion med 1,2-dikloretan ger tetrametylurea i 95 % utbyte.

Synthesis of tetramethylurea from phosgene

Reaktionerna med dimetylkarbamoylklorid eller fosgen är mycket exoterma och avlägsnandet av den resulterande dimetylaminhydrokloriden kräver viss ansträngning.

Reaktionen av difenylkarbonat med dimetylamin i en autoklav är också effektiv.

Synthesis of tetramethylurea from diphenylcarbonate

Tetrametylurea bildas vid reaktionen av dimetylkarbamoylklorid med vattenfritt natriumkarbonat i ett utbyte av 96,5 %.

Dimetylkarbamoylklorid reagerar också med överskott av dimetylamin och bildar tetrametylurea. Även om produkten är förorenad och illaluktande kan den renas genom tillsats av kalciumoxid och efterföljande fraktionerad destillation .

Synthesis of tetramethylurea from dimethylcarbamoyl chloride

Tetrametylurea bildas också under oxidationen av tetrakis(dimetylamino)etylen (TDAE), en mycket elektronrik alken och ett starkt reduktionsmedel, tillgängligt från tris(dimetylamino)metan genom pyrolys eller från klortrifluoreten och dimetylamin.

Synthesis of TDAE from chlorotrifluoroethene

Tetrakis(dimetylamino)etylen (TDAE) reagerar med syre i en (2+2) cykloadditionsreaktion till en 1,2-dioxetan som sönderdelas till elektroniskt exciterad tetrametylurea. Detta återgår till marktillståndet samtidigt som det avger grönt ljus med ett emissionsmaximum vid 515 nm.

Oxidation of TDAE (Chemiluminescence)

Egenskaper

Tetrametylurea är en klar, färglös vätska med mild aromatisk lukt som är blandbar med vatten och många organiska lösningsmedel. Ovanligt för en urea är det flytande tillståndet för tetrametylurea i ett intervall på > 170 °C.

Ansökningar

Tetrametylurea är blandbar med en mängd olika organiska föreningar, inklusive syror som ättiksyra eller baser som pyridin och ett utmärkt lösningsmedel för organiska ämnen som ε-kaprolaktam eller bensoesyra och löser även vissa oorganiska salter som silvernitrat eller natriumjodid . På grund av dess distinkta lösningsmedelsegenskaper används tetrametylurea ofta som ersättning för den cancerframkallande hexametylfosforamiden (HMPT).

Tetrametylurea är lämpligt som reaktionsmedium för polymerisation av aromatiska disyraklorider (såsom isoftalsyra ) och aromatiska diaminer (såsom 1,3-diaminobensen (m-fenylendiamin)) till aramider såsom poly(m-fenylenisoftalamid) (Nomex) ®)

Polymerisationen av 4-aminobensoesyrakloridhydroklorid i tetrametylurea ger isotropa viskösa lösningar av poly(p-bensamid) (PPB), som kan spinnas direkt till fibrer.

Polymerisation of p-Aminobenzoylchloride to PPB

I en tetrametylurea- LiCl -blandning kan stabila isotropa lösningar erhållas upp till en PPB-polymerkoncentration på 14 %.

Tetrametylurea löser också cellulosaester och sväller andra polymerer såsom polykarbonater , polyvinylklorid eller alifatiska polyamider, vanligtvis vid förhöjd temperatur.

Starka och hindrade icke-nukleofila guanidinbaser är tillgängliga från tetrametylurea på ett enkelt sätt, vilket är i motsats till de fusionerade amidinbaserna DBN eller DBU som inte är alkylerade.

Synthesis of 2-tert.-Butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidin aus TMU

En modifiering av Koenigs-Knorr-reaktionen för att bygga glykosider från 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-α-D-glukopyranosylbromid (acetobromoglucose) kommer från S. Hanessian som använde silversaltet silvertrifluormetansulfonat ( TfOAg ) och som en protonacceptor tetrametylurea. Denna processvariant kännetecknas av en förenklad processkontroll, hög anomerisk renhet och höga utbyten av produkterna. Om reaktionen utförs med acetobromoglukos och silvertriflat /tetrametylkarbamid vid rumstemperatur, reagerar tetrametylkarbamid inte bara som en bas utan även med glykosylen för att bilda ett bra isolerbart uroniumtriflater med 56 % utbyte.

Formation of Uronium salts with Acetobromoglucose and TMU

Säkerhet

Den akuta toxiciteten av tetrametylurea är måttlig. Det är dock embryotoxiskt och teratogent mot flera djurarter.