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Isocyanide
Allgemeine Strukturformel eines Isocyanids.

Das Isocyanide oder Isonitrile eine Klasse bilden organische Verbindungen, mit dem General BruttoformelR-N≡C. Hier ist R a Alkyl- oder Arylgruppe und trage beides Stickstoff- wenn Kohlenstoff eine formale (bzw. positive und negative) Ladung. Die Isocyanide bilden die Strukturisomere des Zyanide oder Nitrile, daher Präfixiso.

Isocyanide kommen auch in der Natur vor. Ein Beispiel ist Xantocillin, das erste natürlich vorkommende Isocyanid, das aus dem Pilz entdeckt wurde Penicillium chrysogenum wurde isoliert.

Nomenklatur

Wert IUPAC-Nomenklatur in den meisten Fällen das Suffix -Nitril oder -Carbonitril für organische Cyanide werden die organischen Isocyanide normalerweise mit dem Präfix Isocyan-. Bei Methan wird das zum Beispiel zu Isocyanomethan. Alternativ können Sie sich auch für die Alkylnomenklatur entscheiden. Hier wird das Suffix -Isocyanid der entsprechenden Alkyl- oder Arylnomenklatur hinzugefügt. Isocyanomethan kann beispielsweise auch als named bezeichnet werden Methylisocyanid.

In einigen Fällen kann eine solche Nomenklatur zu unbeabsichtigten Missverständnissen führen. Sei so Ethylnitril und Ethylisonitril keine Strukturisomere voneinander, während das Präfix iso das deutet in der Tat an. Im Gegensatz, Ethylcyanid und Ethylisocyanid Strukturisomere voneinander.

Um Konflikte mit der systematischen Nomenklatur zu vermeiden, wird manchmal der Begriff Carbylamin eingeführt, um Isocyanide zu bezeichnen. Eine solche Benennung ist jedoch in der Niederländisch außergewöhnlich und selten benutzt.

Struktur und Eigenschaften

Der Isocyanidanteil eines Moleküls ist linear. Die funktionelle Gruppe ist gekennzeichnet durch zwei Resonanzstrukturen: eins mit a Dreifachbindung zwischen Stickstoff und Kohlenstoff und eines mit a Doppelbindung. In dieser letzten Resonanzstruktur hat Kohlenstoff a kohlensäurehaltig Charakter.

Resonanzstrukturen eines Isocyanids.

Auffallend ist, dass die erste Resonanzstruktur (mit Formalladungen) die wichtigste ist. Daher wird in der Strukturformel ein Isocyanid immer mit Formalladungen dargestellt.

Isocyanide sind isoelektronisch mit Kohlenmonoxid. Außerdem sind sie anfällig für Polymerisation.

Die meisten Isocyanide haben einen sehr stechenden und unangenehmen Geruch. Nur die nichtflüchtigen Verbindungen, wie z Tosylmethylisocyanid (TOSMIC), haben keinen nennenswerten Geruch.

Synthese von Isocyaniden

Das allererste Isocyanid (Allylisocyanid) wurde in 1859 hergestellt vom Chemiker W. Lieke aus der Reaktion von Allyljodid und Silbercyanid.[1] Verwendung der Silbersalz von Blausäure erweist sich als wesentlich. Unter normalen Umständen ist die Alkylierung von a Alkalimetallcyanid (wie Natriumcyanid oder Kaliumcyanid) zum entsprechenden Nitril, aber das Silberion schützt das Kohlenstoffende, so dass die Alkylierung am Stickstoffatom stattfindet. Am häufigsten werden Isocyanide jedoch durch die Reaktion von primäre Amine mit Dichlorcarben oder über die Austrocknung von a Formamid mit Phosphorylchlorid.[2]

Eine alternative Synthesemethode ist die Reaktion von Organolithiumverbindungen mit Oxazole oder Benzoxazole:[3]

Synthese von Isocyaniden mit Organolithiumverbindungen

Das dafür verwendete Benzoxazol ist deprotoniert auf der 2. Position von nein-Butyllithium. Die gebildete cyclische Organolithiumverbindung steht im Gleichgewicht mit dem lithiierten 2-Isocyanophenolat. Diese Struktur kann gesichert werden durch a elektrophil Reagenz, wie z Säurechlorid. Die gebildete Ester zwischen den beiden Strukturen hat eine milde Kirschduft.

Bemerkungen

Bemerkenswerterweise sind Isocyanide stabil für starke basis, aber sie sind ziemlich empfindlich auf Säuren. Sie werden daher oft unter Grundbedingungen hergestellt. In Gegenwart von Säuren hydrolysieren sie einige zu den entsprechenden Formamiden, während andere polymerisieren.

Isocyanide werden in der organische Synthese benutzt mit Mehrkomponentenreaktionen, wie Ugi-Reaktion und der Passerini-Reaktion.[4]

Externe Links