Amide

Et amid er en forbindelse som er konseptuelt eller kjemisk dannet ved å erstatte hydroksylet til en oksosyre med en aminosubstituent . I organisk kjemi kalles amider av karboksylsyrer (strengt sagt, karboksamid ) par excellence som "amid". Det kan betraktes som et derivat av en karboksylsyre ved å erstatte —OH-gruppen i syren med en gruppe —NH 2 , —NHR eller —NRR' (kalt aminogruppe ). [ 1 ] Av denne grunn er dens funksjonelle gruppe av typen RCONR'R'', som er CO a karbonyl , N et nitrogenatom, og R, R' og R'' organiske radikaler eller hydrogenatomer:

formamid

(maursyreamid)

Amid (karboksamid)

(karboksylsyreamid)

Urea eller karbamid

(karbonsyreamid)

cyanimid

(cyansyreamid)

Heksametylfosforamid

(heksametylert fosforsyreamid)

sulfamid

(svovelsyreamid)

Nitramid

(salpetersyreamid)

Når amidgruppen ikke er hovedgruppen, navngis den ved å bruke karbamoylprefikset: [ 2 ]

CH3 - CH2 - CH(CONH2 )-CH2 -CH2 - COOH → 4 - karbamoylheksansyre .

Alle amider unntatt de første i serien er faste ved romtemperatur [ 3 ] og deres kokepunkt er høye, høyere enn de tilsvarende syrene. De har utmerkede løsemiddelegenskaper og er svært svake baser . En av hovedmetodene for å oppnå disse forbindelsene består i å reagere ammoniakk (eller primære eller sekundære aminer) med estere. Amider er vanlige i naturen, og en av de mest kjente er urea, [ 4 ] et diamid som ikke inneholder hydrokarboner. Proteiner og peptider består av amider. Et eksempel på en langkjedet polyamid er nylon. [ 5 ] Amider er også mye brukt i farmasøytisk industri.

Polyamider

Karbonsyreamidet kalles urea og dets derivater er den funksjonelle ureidogruppen .

Diacylaminer kalles imidfunksjonell gruppe og er analoge med karboksylsyreanhydrider, for eksempel carb0xili0

Polyamider er forbindelser som inneholder amidgrupper. [ 6 ] Noen er syntetiske, for eksempel nylon , men de finnes også i naturen, i proteiner , [ 7 ] dannet av aminosyrer , ved reaksjon av en karboksylgruppe i en aminosyre med en aminogruppe i en annen. I proteiner kalles amidgruppen en peptidbinding . [ 8 ]


e-kaprolaktam

Nylon er et polyamid på grunn av de karakteristiske amidgruppene i hovedkjeden av formuleringen. For eksempel lages nylon 6 ved å polymerisere e-kaprolaktam.


nylon 6

Visse polyamider av nylontype er polyamid-6, polyamid-11, polyamid-12, polyamid-9,6, polyamid-6,9, polyamid-6,10 og polyamid-6,12. Som et eksempel på ikke-lineære polyamider kan nevnes kondensasjonsproduktene av dimeriserte syrer av vegetabilske oljer med aminer.

Peptider, inkludert proteiner som silke, som nylon erstattet, er også polyamider. Disse amidgruppene er veldig polare og kan binde seg til hverandre via hydrogenbindinger. På grunn av dette og fordi nylonryggraden er så regelmessig og symmetrisk, er nylon ofte krystallinsk, og de lager utmerkede fibre.

Midt i syntese

Syntesen av amider kan utføres ved forskjellige metoder. [ 9 ] Den enkleste metoden er kondensering av en karboksylsyre med et amin . Denne reaksjonen er termodynamisk gunstig generelt, men den har høy aktiveringsenergi , hovedsakelig på grunn av den første deprotoneringen av karboksylsyren og protonering av aminet, som danner et stabilt produkt, ammoniumkarboksylatet. Dette reduserer reaktiviteten. I tillegg kreves det høye temperaturer. [ 10 ]

RCO 2 H + R′R″NH er i balanse med RCO−
2+ R′R″NH+
2 er i balanse medRC(O)NR′R″ + H 2 O

Mange metoder er kjent for å styre balansen til høyre. For det meste involverer disse reaksjonene "aktivering" av karboksylsyren ved å konvertere den til en bedre elektrofil først; som estere, syreklorider (Schotten-Baumann-reaksjon) eller anhydrider (Lumière-Barbier-metoden). Konvensjonelle metoder i peptidsyntese bruker koblingsmidler som HATU, hydroksybenzotiazol (HOBt) eller PyBOP. [ 11 ] Nylig har det dukket opp nye borbaserte reagenser for CO-N-bindingsdannelse, inkludert bruk av 2-jodfenylboronsyrekatalysatorer, [ 12 ] MIBA [ 13 ] og tris(2,2,2-trifluoretyl) . [ 14 ]​ [ 15 ]

reaksjonsnavn Underlag Detaljer
Beckmann omorganisering syklisk keton Reagens: hydroksylamin i surt medium. Det dannes en laktam.
Schotten–Baumann-reaksjon acylhalogenid Reagens: amin med et acylhalogenid i basisk medium
Schmidt reaksjon ketoner Reagens: Hydrazoic acid
Hydrolyse av nitriler [ 16 ] Nitril Reagens: Vann i surt medium RCN + H 2 O → RC(O)NH 2
Willgerodt-Kindler-reaksjon Arylalkylketoner Svovel og morfolin
Passerini-reaksjon Karboksylsyre, keton eller aldehyd Tre-komponent reaksjon mellom en karboksylsyre, en karbonylforbindelse, slik som et keton eller et aldehyd, og et isocyanid, for å danne a-hydroksykarboksamider.
Ugis reaksjon Isocyanid, karboksylsyre, keton, primær amin Fire-komponent kondensasjon mellom et aldehyd, et amin, en karboksylsyre og et isocyanid for å fremstille α-aminoacylamidderivater.

Bodroux-reaksjon [ 17 ] ​[ 18 ] Karboksylsyre , Grignard-reagens med et anilinderivat ArNHR′
Chapman-omorganisering [ 19 ] ​[ 20 ] Aryl imino eter For N , N -diarylamider. Reaksjonsmekanismen er basert på en nukleofil aromatisk substitusjon . [ 21 ]

Leuckart amidsyntese [ 22 ] isocyanat Reaksjon av en arene med et isocyanat katalysert av aluminiumklorid . Det dannes et benzamid.
Ritter-reaksjon [ 23 ] Alkener , alkoholer eller andre karbokasjonerkilder Amider med nitrogenet bundet til et tertiært karbon via en addisjonsreaksjon mellom et nitril og et tertiært karbokation i nærvær av konsentrerte syrer.
Fotolytisk tilsetning av et formamid til olefiner [ 24 ] terminale alkener Radikal homologeringsreaksjon mellom en terminal alken og formamid.
Aminolyse av estere [ 25 ]​ [ 26 ]​ [ 27 ] estere Syreaminolysereaksjon av estere.

Midt i reaksjoner

Hovedreaksjonene til amider er:

Amide eksempel

Betydning og bruksområder

Amider er vanlige i naturen og finnes i stoffer som aminosyrer, proteiner, DNA og RNA, hormoner og vitaminer.

Urea brukes til utskillelse av ammoniakk (NH 3 ) hos mennesker og pattedyr. Det er også mye brukt i den farmasøytiske industrien og i nylonindustrien .

Referanser

  1. ↑ Alejandrina, GALLEGO PICÓ; Maria, GARCINUÑO MARTÍNEZ Rosa; José, MORCILLO ORTEGA Mª; Ángel, VÁZQUEZ SEGURA Miguel (4. desember 2013). GRUNNLEGGENDE KJEMI . Redaksjonell UNED. ISBN  9788436267846 . Hentet 18. november 2017 . 
  2. ↑ Alejandrina, GALLEGO PICÓ; Maria, GARCINUÑO MARTÍNEZ Rosa; José, MORCILLO ORTEGA Mª; Ángel, VÁZQUEZ SEGURA Miguel (4. desember 2013). GRUNNLEGGENDE KJEMI . Redaksjonell UNED. ISBN  9788436267846 . Hentet 18. november 2017 . 
  3. ↑ Kjemi for tilgang til treningssykluser på høyere nivå e-bok. . MAD-Eduforma. ISBN  9788466530453 . Hentet 18. november 2017 . 
  4. ^ Finck, Arnold (1988). Gjødsel og gjødsling: grunnleggende og metoder for gjødsling av avlinger . omvendt. ISBN  9788429110104 . Hentet 18. november 2017 . 
  5. ↑ American Chemical Society (2005). Kjemi: Et prosjekt fra American Chemical Society . omvendt. ISBN  9788429170016 . Hentet 18. november 2017 . 
  6. ↑ NEWELL, James (24. august 2016). Materialvitenskap - ingeniørapplikasjoner . Alfaomega Publisher Group. ISBN  9786077073116 . Hentet 18. november 2017 . 
  7. ^ Geissman, T.A. (1973). Prinsipper for organisk kjemi . omvendt. ISBN  9788429171808 . Hentet 18. november 2017 . 
  8. ↑ Kjemi 2. En konstruktivistisk tilnærming . PearsonEducation. 2007. ISBN  9789702608448 . Hentet 18. november 2017 . 
  9. ↑ Montalbetti, Christian AGN; Falque, Virginia (14. november 2005). "Amidbindingsdannelse og peptidkobling". Tetrahedron 61 (46):10827-10852. doi : 10.1016/j.tet.2005.08.031 . 
  10. ↑ American Chemical Society (2005). Kjemi: Et prosjekt fra American Chemical Society . omvendt. ISBN  9788429170016 . Hentet 18. november 2017 . 
  11. ↑ Valeur, Eric; Bradley, Mark (2009). "Amidbindingsdannelse: hinsides myten om koblingsreagenser". Chem. Soc. Rev. 38 : 606-631. doi : 10.1039/B701677H . 
  12. ^ "Grønnere metoder: Katalytisk amidbindingsdannelse" . Hentet 22. september 2016 . 
  13. ↑ «MIBA 96 % | Sigma-Aldrich" . www.sigmaaldrich.com . Hentet 22. september 2016 . 
  14. ^ "Tris(2,2,2-trifluoretyl)borat 97% | Sigma-Aldrich" . www.sigmaaldrich.com . Hentet 22. september 2016 . 
  15. ↑ Sabatini, Marco T.; Boulton, Lee T.; Sheppard, Tom D. (1. september 2017). "Boratestere: Enkle katalysatorer for bærekraftig syntese av komplekse amider" . Science Advances 3 ( 9): e1701028. Bibcode : 2017SciA....3E1028S . ISSN 2375-2548 . PMC 5609808 . PMID 28948222 . doi : 10.1126/sciadv.1701028 . Arkivert fra originalen 18. august 2018 . Hentet 18. august 2018 .    
  16. ^ Wenner, Wilhelm (1952). "Fenylacetamid". Organic Syntheses 32:92 . doi : 10.15227/orgsyn.032.0092 . 
  17. ↑ Boudroux F. (1905). "ingen". Okse. Soc. Chim. Frankrike 33 : 831. 
  18. ^ "Bodroux-reaksjon" . Institutt for kjemi, Skopje, Makedonia. Arkivert fra originalen 24. september 2015 . Hentet 18. august 2018 . 
  19. ^ Schulenberg, JW; Archer, S. (1965). "The Chapman Rearrangement". Org. Reagere. 14 . doi : 10.1002/0471264180.or014.01 . 
  20. ^ Chapman, Arthur William (1925). «CCLXIX.-Imino-aryletere. Del III. Den molekylære omorganiseringen av N -fenylbenziminofenyleter». Journal of the Chemical Society, Transactions 127 : 1992. doi : 10.1039/CT9252701992 . 
  21. ↑ Mars, Jerry. Avansert organisk kjemi, reaksjoner, mekanismer og struktur (3. utgave). ISBN  0-471-85472-7 . 
  22. ^ Leuckart, R. (1885). «Ueber einige Reaktionen der aromatischen Cyanat». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 18 : 873-877. doi : 10.1002/cber.188501801182 . 
  23. ↑ Adams, Roger; Crimen, LI; Cota, Donald J. (1969). Organisk reaksjonsvolum 17 . London: John Wiley & Sons, Inc.pp. 213-326. ISBN  9780471196150 . doi : 10.1002/0471264180 . 
  24. ^ Monson, Richard (1971). Avansert organisk syntese: metoder og teknikker . New York: Academic Press. s. 141. ISBN  978-0124336803 .   ( brutt lenke tilgjengelig på Internet Archive ; se historikk , første og siste versjon ).
  25. ↑ Corson, B.B.; Scott, R.W.; Vose, C.E. (1941). "Cyanoacetamid". Organic Syntheses 1 :179 . doi : 10.15227/orgsyn.009.0036 . 
  26. ^ Jacobs, W.A. (1941). "Kloracetamid". Organic Syntheses 1 :153 . doi : 10.15227/orgsyn.007.0016 . 
  27. ↑ Kleinberg, J.; Audrieth, L.F. (1955). «Laktamid». Organic Syntheses 3 :516 . doi : 10.15227/orgsyn.021.0071 . 
  28. ↑ Mal: ​​6. mars
  29. ↑ Ernæring og fôring av storfe i de colombianske lavtropene . Corpoica . Hentet 18. november 2017 . 
  30. ↑ Macarulla, Jose M.; Goñi, Felix M. (1993). Biomolekyler: Leksjoner i strukturell biokjemi . omvendt. ISBN  9788429173383 . Hentet 18. november 2017 . 
  31. ^ Fernandez, Pedro Lorenzo (2. mars 2015). Velazquez. Grunnleggende og klinisk farmakologi (e-bok på nett) . Pan American Medical Ed. ISBN  9788498354812 . Hentet 18. november 2017 . 

Eksterne lenker