N -metilmorfolina N- óxido (más correctamente 4-metilmorfolina 4-óxido), NMO o NMMO es un compuesto orgánico . Este óxido de amina heterocíclica y derivado de morfolina se utiliza en química orgánica como cooxidante y catalizador de sacrificio enreacciones de oxidación , por ejemplo, en oxidaciones de tetróxido de osmio y la dihidroxilación asimétrica de Sharpless u oxidaciones con TPAP . [ 1 ] El NMO se suministra comercialmente tanto como monohidrato C 5 H 11 NO 2 ·H 2 O como compuesto anhidro. El monohidrato se utiliza como disolvente para la celulosa en el proceso de lyocell para producir fibras de celulosa .
Usos
Disolvente de celulosa
El monohidrato de NMMO se utiliza como disolvente en el proceso de lyocell para producir fibra de lyocell. [ 2 ] [ 3 ] Disuelve la celulosa para formar una solución llamada solución de celulosa, y la celulosa se reprecipita en un baño de agua para producir una fibra. El proceso es similar, pero no análogo, al proceso de viscosa . En el proceso de viscosa, la celulosa se vuelve soluble mediante su conversión a sus derivados de xantato . Con NMMO, la celulosa no se derivatiza, sino que se disuelve para dar una solución polimérica homogénea. La fibra resultante es similar a la viscosa ; esto se observó, por ejemplo, para las microfibrillas de celulosa de Valonia . La dilución con agua provoca la reprecipitación de la celulosa, es decir, la solvatación de la celulosa con NMMO es un proceso sensible al agua. [ 4 ]
La celulosa permanece insoluble en la mayoría de los disolventes debido a su fuerte y estructurada red de enlaces de hidrógeno intermoleculares, que la hace resistente a los disolventes comunes. El NMMO rompe esta red de enlaces de hidrógeno, lo que mantiene la celulosa insoluble en agua y otros disolventes. Se ha obtenido una solubilidad similar en algunos disolventes, en particular en una mezcla de cloruro de litio en dimetilacetamida y en algunos líquidos iónicos hidrófilos .
Disolución de escleroproteínas
Otro uso del NMMO es la disolución de la escleroproteína (presente en el tejido animal). Esta disolución se produce en las zonas cristalinas, que son más homogéneas y contienen residuos de glicina y alanina , junto con una pequeña cantidad de otros residuos. El mecanismo por el cual el NMMO disuelve estas proteínas apenas se ha estudiado. Sin embargo, se han realizado otros estudios en sistemas de amida similares (por ejemplo, hexapéptidos ). El NMMO puede romper los enlaces de hidrógeno de las amidas. [ 5 ]
Oxidante

El NMO, como N-óxido , es un oxidante en la dihidroxilación de Upjohn . Generalmente se utiliza en cantidades estequiométricas como oxidante secundario (cooxidante) para regenerar un oxidante primario (catalítico) después de que este último haya sido reducido por el sustrato. Por ejemplo, las reacciones de sin-dihidroxilación vecinal requerirían, en teoría, cantidades estequiométricas de tetróxido de osmio , un compuesto tóxico, volátil y costoso ; sin embargo, si se regenera continuamente con NMO, la cantidad necesaria puede reducirse a cantidades catalíticas .
Referencias
- ↑ Mark R. Sivik y Scott D. Edmondson "N-metilmorfolina N-óxido" E-EROS ENCYCLOPEDIA OF REAGENTS FOR ORGANIC SYNTHESIS, 2008 doi : 10.1002/047084289X.rm216.pub2
- ↑ Rosenau, Thomas; Potthast, Antje; Sixta, Herbert; Kosma, Paul (2001). "La química de las reacciones secundarias y la formación de subproductos en el sistema NMMO/celulosa (proceso Lyocell)" . Progress in Polymer Science . 26 (9): 1763– 1837. doi : 10.1016/S0079-6700(01)00023-5 . Recuperado el 8 de diciembre de 2024 .
- ↑ Hans Krässig, Josef Schurz, Robert G. Steadman, Karl Schliefer, Wilhelm Albrecht, Marc Mohring, Harald Schlosser "Celulosa" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann, 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002/14356007.a05_375.pub2
- ↑ Noé, Pierre y Henri Chanzy «Hinchamiento de microfibrillas de celulosa de Valonia en sistemas de óxido de amina». Revista Canadiense de Química, volumen 86, número 6, páginas 520-524 (2008). Recuperado a través de EBSCO, Advanced Placement Source. 11 de noviembre de 2009.
- ↑E. S. Sashina, N. P. Novoselov, S. V.Toroshekova, V. E. Petrenko, "Quantum-chemical study of the mechanism of dissolution of scleroproteins in N-methylmorpholine N-oxide." Russian Journal of General Chemistry volume78 issue 1 pages 139-145 (2008). retrieved via EBSCO, Advanced Placement Source. 11 Nov. 2009.
- ↑Preparation of 3H-Pyrrolo[2,3-c]isoquinolines and 3H-Pyrrolo[2,3-c][2,6]- and 3H-Pyrrolo[2,3-c][1,7]-naphthyridines U. Narasimha Rao, Xuemei Han and Edward R. Biehl Arkivoc2002 (x) 61-66 online article
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