Karbamid-peroxid

A hidrogén-peroxid - karbamid- kapcsolás (más néven hiperol vagy artizon ) hidrogén-peroxidból és karbamidból álló szilárd anyag . Ez egy fehér kristályos szilárd anyag, amely vízben oldva szabad hidrogén-peroxidot kap. A fogorvosi rendelőben gyakran karbamid-peroxidnak nevezik , hidrogén-peroxid forrásaként használják fehérítésre, fertőtlenítésre és oxidációra. A karbamid-peroxid szilárd hidrogén-peroxidot tartalmaz, amely vízbe engedhető, így nagyobb stabilitást és jobb szabályozhatóságot kínál a folyékony hidrogén-peroxidhoz képest, ha oxidálószerként használják .

Termelés

A vegyület előállításához a karbamidot (amely oxidálószerekkel, például hidrogén-peroxiddal stabil) feloldunk 30% -os hidrogén-peroxidban (2: 3 mólarány) 60  ° C alatti hőmérsékleten . Hűtés közben a hidrogén-peroxid és a karbamid kicsapódik kis vérlemezkék formájában.

Wasserstoffperoxid-Harnstoff-Addukt képződése.

A hidrogén-peroxid mennyiségének kálium-permanganát-oldattal történő titrálással történő meghatározása 35,4% -os értéket eredményez, amely az elméleti maximális érték 97,8% -ának felel meg. A többi szennyező karbamidból áll.

A adduktumot lehet stabilizálni hozzáadásával körülbelül 1%  nátrium-pirofoszfát , nátrium-hexametafoszfát , sav  dihidroxi  vagy EDTA -Na 2 , mivel az utóbbi komplex ionjai nehézfémek  katalitikusan aktív, amelyek destabilizálják a molekula.

A hidrogén-peroxid karbamiddal kristályosodik  1: 1 sztöchiometriával . A vegyület egyszerűen előállítható (évente több száz tonna nagyságrendű) a karbamid felesleges koncentrált hidrogén-peroxid oldatban történő feloldásával , majd  kristályosítással . A laboratórium szintézise analóg.

Szerkezet és tulajdonságok

A hidrogén-peroxid-karbamid vízben könnyen oldódik, szagtalan, kristályos szilárd anyag, amely fehér por vagy színtelen tű vagy vérlemezke formájában kapható. Különböző oldószerekben oldva az 1: 1 arányú komplex disszociál, karbamidot és hidrogén-peroxidot ad vissza. Így, csakúgy, mint a hidrogén-peroxid, az adduktum is oxidálószer , de szobahőmérsékleten történő bomlása katalizátorok jelenlétében szabályozott módon megy végbe, így a vegyületet biztonságosabb helyettesítőnek tervezik, mint a hidrogén-peroxid vizes oldatát. instabil. A 82  ° C feletti hőmérsékleten felgyorsuló termikus bomlási tendencia miatt nem szabad 60  ° C fölé hevíteni , különösen tiszta állapotában.

A kereskedelmi minták oldhatósága 0,05 g / ml-től 0,6 g / ml-ig terjed. Ennek az adduktumnak a szilárdtest-szerkezetét neutrondiffrakcióval határoztuk meg .

használat

Fertőtlenítő és fehérítő

A karbamid-hidrogén-peroxidot elsősorban fertőtlenítőszerként és fehérítőként használják a kozmetikában és a gyógyszeriparban. Gyógyszerként ezt a vegyületet a fogfehérítés bizonyos készítményeiben használják . Használják továbbá az íny, a szájnyálkahártya és az ajkak kisebb gyulladásainak, beleértve a rákos sebeket és a fogak irritációját, valamint emulgeálják és diszpergálják a fülzsírt .

A karbamid-peroxidot fertőtlenítőszerként, például kontaktlencsékből származó csírák csökkentésére vagy szájvíz , fülcseppek, vagy felszínes sebek és fekélyek fertőtlenítésére is használják .

Reakció szerves szintézisekben

A laboratóriumokban a hidrogén-peroxid könnyebben kezelhető helyettesítőként használják . Azt találták, hogy stabil, könnyen kezelhető és hatékony oxidálószer, amely a reakciókörülmények megfelelő megválasztásával könnyen szabályozható. Környezetbarát oxidációs termékeket kínál, és gyakran magas hozamokkal rendelkezik, különösen szerves katalizátorok, például cisz-butén-dioxid-anhidrid vagy szervetlen katalizátorok, például nátrium-volframát jelenlétében .

Reaktionen mit Carbamidperoxid. Reaktionen von Methoxyphenolen mit UHP.

Ez szelektíven átalakítja tiolok a diszulfidok , a szekunder alkoholok , hogy ketonokat , szulfidok a szulfoxidok és a szulfonok ,  nitrilek  amidokká,   nitrogéntartalmú heterociklusos hogy amin-oxidok , aromás hidroxi-aldehidek a difenol ( Dakin oxidáció ) és a hozamok, megfelelő körülmények között a megfelelő benzoesav-.

Baeyer-Villiger-oxidáció mit UHP.

Oxidálódik ketonok  , hogy észterek , különösen a ciklusos ketonok, például ciklohexanon- vagy ciklobutanonok így laktonok ( Baeyer-Villiger-átrendeződés ).

Lehetővé teszi különféle alkének epoxidálását benzonitril jelenlétében, így 79–96 % -os oxiránokat kapunk.

Epoxidierung von Cyclohexen mit UHP.

Az alkénhez átvitt oxigénatom a benzonitrilből képződött ideiglenes köztitermékből származik . A  kapott imint savat tautomerizálódva a benzamid .

Biztonság

A vegyület erős oxidálószerként működik, és súlyos bőrirritációt és szemkárosodást okozhat.

Hivatkozások

  1. C.-S. Lu , EW Hughes és PA Giguère , „  A karbamid-hidrogén-peroxid addíciós vegyület CO (NH 2 ) 2 H 2 O 2 kristályszerkezete  ”, J. Am. Chem. Soc. , vol.  63, n o  6,1941, P.  1507–1513 ( DOI  10.1021 / ja01851a007 )
  2. Ullmann ipari kémiai enciklopédiája , Weinheim, Wiley-VCH,2005( DOI  10.1002 / 14356007.a19_177.pub2 )
  3. Lei Yu , Bo Meng és Xian Huang , „  Karbamid-hidrogén-peroxid-komplex: szelektív oxidálószer a 2-fenil-selenil-1,3-butadiének szintézisében  ”, Synthetic Communications , vol.  38, n o  18,2008, P.  3142 ( DOI  10.1080 / 00397910802109224 )
  4. H. Heaney , F. Cardona , A. Goti és AL Frederick , "  Hidrogén-peroxid-karbamid  ", e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis ,2013( DOI  10.1002 / 047084289X.rh047.pub3 )
  5. Sigma-Aldrich specifikációs lap
  6. Chemicalland adatlap
  7. CJ Fritchie, Jr. és RK McMullan, „  Az 1: 1 arányú karbamid: hidrogén-peroxid komplex neutródiffrakciós vizsgálata 81 K hőmérsékleten  ”, Acta Crystallographica B szakasz , vol.  37, n o  5,tizenkilenc nyolcvan egy, P.  1086 ( DOI  10.1107 / S0567740881005116 )
  8. GR Mokhlis BA Matis , MA Cochran és GJ Eckert , „  klinikai vizsgálat karbamid-peroxidot és hidrogén-peroxid fehérítő szerek napközben használata  ”, Journal of the American Dental Association (1939) , vol.  131, n o  9,2000, P.  1269–77 ( PMID  10986827 , DOI  10.14219 / jada.archive.2000.0380 , online olvasás [ archívum2013. február 23] )
  9. Fogfehérítő "Archivált másolat" (2008. március 17-i verzió az Internet Archívumban ) a New Jersey-i UMF webhelyről
  10. Integratív Orvostudományi Központ: Karbamid-peroxid a Marylandi Egyetem Orvosi Központjának weboldaláról “  https://web.archive.org/web/20071018153839/http://www.umm.edu/altmed/drugs/carbamide-peroxide-021300 .htm  ” ( Archívum • Wikiwix • Archive.is • Google • Mi a teendő? ) ,2007. október 18
  11. "  Karbamid-peroxid (a fülbe)  " , Umm.edu , Marylandi Egyetem Orvosi Központ (hozzáférés : 2015. július 29. )
  12. Rajender S. Varma és Kannan P. Naicker , „  A karbamid - hidrogén-peroxid-komplex: szilárdtest-oxidációs protokollok hidroxilezett aldehidekhez és ketonokhoz (Dakin-reakció), nitrilek, szulfidok és nitrogén-heterociklusok  ”, Organic Letters , vol.  1, n o  21999, P.  189 ( DOI  10.1021 / ol990522n )
  13. Harry Heaney, Francesca Cardona és Andrea Goti, hidrogén-peroxid - karbamid , Reagensek szerves szintéziséhez kapcsolódó enciklopédia , 2008, DOI : 10.1002 / 047084289X.rh047.pub2
  14. (de) B. Karami , M. Montazerozohori és MH Habibi , „  Karbamid-hidrogén-peroxidot (UHP) tiolok oxidációjához a megfelelő diszulfidok által támogatott maleinsavanhidrid közvetítőként  ” , molekulák , vol.  10, n o  10,2005, P.  1358–1363 ( DOI  10.3390 / 10101385 , online olvasás )
  15. (in) Mr. Lukasiewicz és Bogdal D., "  mikrohullámmal támogatott Alkoholok oxidálására segítségével karbamid-hidrogén-peroxid  " (elérhető május 10, 2016 )
  16. RS Varma és KP Naicker , „  A karbamid-hidrogén-peroxid komplex: szilárdtest-oxidációs protokollok hidroxilezett aldehidekhez és ketonokhoz (Dakin-reakció), nitrilek, szulfidok és nitrogén-heterociklusok  ”, Org. Lett. , vol.  1, n o  21999, P.  189–191 ( DOI  10.1021 / ol990522n )
  17. Szabadalom  
  18. (de) D. Rong , VA Phillips , RS Rubio , MA Castro és RT Wheelhouse , „  Egy biztonságos, kényelmes és hatékony eljárás kidolgozása a heterociklusos N-oxidok segítségével karbamid-hidrogén-peroxid  ” , Tetrahedron Lett. , vol.  49, n o  48,2008, P.  6933–6935
  19. H. Heaney és AJ Newbold : „  Az aromás aldehidek oxidációja magnézium-monoperoxiftaláttal és karbamid-hidrogén-peroxiddal  ”, Tetrahedron Lett. , vol.  42, n o  37,2001, P.  6607-6609 ( DOI  10.1016 / S0040-4039 (01) 01332-6 )
  20. (de) MY Rios , E. Salazar és a HF Olivo , „  Baeyer - Villiger oxidációja helyettesített ciklohexanonok keresztül lipáz által közvetített perhidrolízis hasznosító karbamid - hidrogén-peroxid etil-acetátban  ” , zöld Chem. , vol.  9, n o  5,2007, P.  459–462 ( DOI  10.1039 / B618175A )
  21. (De) A. Watanabe , T. Uchida , K. Ito és T. Katsuki , „  Nagyon enantioszelektív Baeyer-Villiger oxidáció, Zr (salen) komplex katalizátorként történő alkalmazásával  ” , Tetrahedron Lett. , vol.  43, n o  25,2002, P.  4481–4485 ( DOI  10.1016 / S0040-4039 (02) 00831–6 )
  22. (de) L. Ji , Y.-N. Wang , C. Qian és X.-Z. Chen , „  Nitril által elősegített alkén epoxidáció karbamid-hidrogén-peroxiddal (UHP)  ” , Synth. Gyakori. , vol.  43, n o  16,2013, P.  2256–2264 ( DOI  10.1080 / 00397911.2012.699578 )

Lásd is