АМІДИ КАРБОНАТНОЇ КИСЛОТИ

Карбонатній кислоті відповідають два аміди — неповний (моноамід) і повний (діамід). Неповний амід називається карбаміновою кислотою, а повний — сечо­виною, або карбамідом.

ПОхІДнІ КарБОнатнОЇ КиСЛОти
-------------------------------------------------------------------------------------------------- 493

н₂іч—с—он н₂м—с—тчн₂

о о

карбамінова кислота сечовина;

карбамід

Карбамінова кислота у вільному стані не відома, однак її солі та естери — до­сить стійкі сполуки.

естери карбамінової кислоти називають уретанами.

Уретани добувають дією амоніаку на естери хлорокарбонатної кислоти або ді-естери карбонатної кислоти:

СІ—С—ОСН₃+ >Ш₃—>■ Н₂1Ч— С—ОСН₃ + НС1

О о

метиловий естер метиловий естер

хлорокарбонатної кислоти карбамінової кислоти

с₂н₅о— с—ос₂н₅ + мн₃ —► н₂к—с—ос₂н₅ + с₂н₅он
о о

діетиловий естер етиловий естер

карбонатної кислоти карбамінової кислоти

Уретани — безбарвні кристалічні речовини, що виявляють властивості амідів і естерів. У пошуках центральних міорелаксантів був синтезований мепротан (ме-пробамат), який прийнято вважати родоначальником малих транквілізаторів. Має снотворну і транквілізуючу дії.

о сн₃ о

н₂м—с—о—сн₂— с—сн₂— о—с—

СН₂ СН₂₃

мепротан;

мепробамат;

2-метил-2-пропіл-1,3-пропандіол дикарбамат

Значний інтерес становить діамід карбонатної кислоти — сечовина. це кінце­вий продукт розпаду білків, міститься в сечі людини (близько 2%), звідки і була вперше виділена.

Синтетично добута 1828 року німецьким хіміком Фрідріхом Велером при випарюванні водного розчину амоній ціанату, який за цих умов піддається ізо­меризації:

Н₄Ж> — С=М -^ Н₂К— С—№ї₂

У промисловості сечовину добувають у великих кількостях взаємодією амоніаку з карбон(IV) оксидом:

21ЧН₃+ СО₂-^ Н₂1Ч— С—>Ш₂+ Н₂О

Глава 28

Сечовина — біла кристалічна речовина (т. пл. 133°С), добре розчиняється у воді. У хімічному відношенні виявляє властивості амідів. Проте на відміну від амідів аліфатичних і ароматичних карбонових кислот у сечовини більш виражені нуклеофільні та основні властивості. це пов'язано з тим, що в її молекулі при карбонільній групі розташовані дві аміногрупи:

Унаслідок кон'югації неподілених пар електронів атомів Нітрогену аміногруп з я-електронами кратного зв'язку (+Л/-ефект) основним центром у молекулі сечо­вини є атом Оксигену.

Із сильними кислотами сечовина утворює солі. Так, при дії на сечовину нітрат­ної кислоти утворюється малорозчинний у воді сечовини нітрат:

С—КН₂ + НЖ> О

₃

+

С— он

N0;

сечовини нітрат

У водних розчинах кислот або лугів при нагріванні сечовина легко гідролізу­ється з утворенням карбон(IV) оксиду та амоніаку:

Н₂М — С—№і₂ + Н₂0 ^Н+а6°^ОН » С0₂! + 2КН₃І

Виявляючи нуклеофільні властивості, сечовина вступає в реакції з електро-фільними реагентами — галогеналканами і галогенангідридами карбонових кислот, утворюючи відповідно алкілсечовини та ацилсечовини:

н₂к—с—№і₂ + с₂н₅—і —► н₂к—с—мн—с₂н₅ + ні
о о

етилсечовина

н₂кг—с—ші₂ + сн₃— с^ —► н₂іч—с—ічн—с—сн₃ + на

І ^а ї> І

ацетилсечовина

N-Ацильні похідні сечовини називають уреїдами.

Уреїди деяких карбонових кислот використовують у медицині. Так, уреїд а-бромізовал еріанової кислоти (бромізовал) застосовується як снодійний засіб:

сн_зХ /> о

СН— СН— С^ Ц

ПОхІДнІ КарБОнатнОЇ КиСЛОти
-------------------------------------------------------------------------------------------------- 495

Дикарбонові кислоти можуть утворювати із сечовиною циклічні уреїди. Важливе значення має циклічний уреїд малонової кислоти — барбітурова кислота, структура якої взята за основу ряду лікарських препаратів — барбітуратів (див. с. 598):

О

Н₂С

н

барбітурова кислота

Під дією нітритної кислоти сечовина розкладається з виділенням азоту, карбон(IV) оксиду і води. ця реакція була відкрита 1875 року російським ком­позитором і хіміком-органіком Олександром Порфирійовичем Бородіним і може використовуватися для кількісного визначення сечовини вимірюванням об'єму азоту, який виділився:

н₂ічг—с—ічн₂ ^2НК°² » тн₂\ + со₂! + зн₂о

О

Аналогічно перебігає реакція сечовини з водними розчинами гіпобромітів:

Н^-С-КН₂ > 21*Г₂І + С0₂! + 2Н₂О

О

ця реакція, як і попередня, може також використовуватись для кількісного визначення сечовини.

При повільному нагріванні кристалічної сечовини до 150—160 °С утворюється біурет:

Н

О О 0 0

біурет

як побічний продукт реакції утворюється ізоціанова кислота, яка піддається полімеризації, утворюючи ціанурову кислоту: Н

Н—N=0=^0 :<=*: N = 0— ОН —►

ізоціанова кислота ціанова кислота

циклотримеризація

он

ціанурова кислота

Глава 28 496 Г

Біурет утворює з іонами Купруму(II) у лужному середовищі комплекс червоно-фіолетового кольору (біуретовареакція):

с=о ^^с-°\ х^:0=с\

2НК +ІСи(ОН)₂ —► N Си N + 2Н₂О

С=О О,=О'/ ^ЧО—С^

Н₂И Н₂И

біурет забарвлений комплекс

Реакція використовується для якісного виявлення сечовини і білків, що, як і біурет, містять у своєму складі групу —СО—N11—.

Структура N-гідроксисечовини Н₂М— С—N11—ОН покладена в основу ряду

О

препаратів протипухлинної дії (гідроксикарбамід, гідреа, гідроксиуреа тощо).

Важливою похідною сечовини є іміносечовина, яка отримала назву «гуанідин»:

н^—с—га₂

N11

гуанідин

Гуанідин — біла кристалічна речовина, що розпливається на повітрі (т. пл. 50°С).

Гуанідин є сильною однокислотною основою, зрівняною за силою (рК_ВН+ = 13,5) з натрій гідроксидом. центром основності молекули є атом Нітрогену іміногрупи. Висока основність гуанідину пов'язана з утворенням при протонуванні стійкого катіона гуанідинію, в якому позитивний заряд делокалізований між трьома ато­мами Нітрогену:

с

гуанідиній-катіон

З кислотами гуанідин утворює солі, стійкі до гідролізу.

— С—№і₂ + НС1

\— С—NН,

сг

гуанідиній хлорид

як і сечовина, гуанідин легко вступає в реакції алкілювання з галогеналканами та ацилювання з естерами карбонових кислот.

При конденсації з біфункціональними сполуками (діестерами, дикетонами) гуанідин утворює гетероциклічні сполуки:

ПОхІДнІ КарБОнатнОЇ КиСЛОти

н₂к-с

с₂н₅о—

1ЧН С₂Н₅О

о

Н₂8О₄; РОС1₃; Н₂

■

гуанідин діетилмалонат 2-амінопіримідин

Залишок гуанідину є структурним фрагментом нуклеїнової основи гуаніну, міститься в структурі амінокислоти аргініну, антибіотика стрептоміцину тощо:

ОН

гуанш

—с—ин— сн₂— сн₂— сн₂— сн—соон

N11

аргшш

он н щч—с—ічн н

ІЧН

NН

стрептоміцин

Глава 29 СУЛЬФУРОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ

Органічні сполуки, що містять у молекулі зв'язок C—S, називають сульфурор-ганічними сполуками.

Залежно від природи функціональної групи сульфурорганічні сполуки поді­ляють на такі класи (табл. 29.1).

Таблиця 29.1 Класи деяких сульфурорганічних сполук

У цій главі розглядаються тіоли, сульфіди, сульфокислоти.

Поиск по сайту: