WikiDer > Мочевина

Ureas
Биотин, водорастворимый Витамин B, это мочевина.

В химия, мочевина являются классом органические соединения с формулой (R2N)2CO, где R = H, алкил, арил и т. Д. Таким образом, помимо описания конкретного химического соединения (H2N)2CO), мочевина это имя функциональная группа который содержится во многих соединениях и материалах, представляющих как практический, так и теоретический интерес. Обычно мочевины представляют собой бесцветные кристаллические твердые вещества, которые из-за наличия меньшего количества водородные связи, имеют температуры плавления ниже, чем у самой мочевины.

Структура N, N'-дифенилмочевины с межмолекулярной водородной связью.

Синтез

Мочевину можно получить многими способами, но редко путем прямой карбонизации, которая является способом получения самой мочевины. Вместо этого методы можно классифицировать по тем, которые объединяют функциональность мочевины, и тем, которые начинаются с предварительно сформированной мочевины.[1]

Сборка N-замещенной мочевины

Фосгенирование влечет за собой реакцию амины с фосген, продолжая через изоцианат (или же карбамоилхлорид) как промежуточное звено:

COCl2 + R2NH → R2NC (O) Cl + HCl
COCl2 + RNH2 → RNCO + 2 HCl

Общая реакция:

COCl2 + 2 р2NH → (R2N)2CO + 2 HCl

Тетраметилмочевина получают таким образом, и обычно вторичные амины дают надежные результаты. Реакции с использованием первичных аминов необходимо тщательно контролировать, поскольку промежуточный изоцианат может реагировать с мочевиной с образованием биурет:

р2NC (O) N (H) R '+ R "NCO → R2NC (O) NR'C (O) NHR "

Несимметричные мочевины образуются при конденсации изоцианаты с аминами:

RNCO + R '2NH → (R '2N) (R (H) N) CO

Аналогичным образом несимметричные первичные мочевины образуются в результате конденсации солей аммония и цианатов щелочных металлов:[2]

Na+Унтер-офицер + [R2NH2] Cl → (R ’2N) (H2N) CO + KCl

Искусственный подсластитель Дульцин образуется при конденсации этоксианилина с цианатом калия. Si (унтер-офицер)4 также используется в качестве предшественника таких несимметричных мочевин.[3]

бис (гидроксиметил) мочевина и родственные соединения являются добавками для постоянная пресса одежда.

Очень высокая токсичность таких соединений, как фосген и изоцианаты, делает их непривлекательными для работы, и существует стремление к созданию более безопасных реагентов. Они традиционно были более дорогими и, следовательно, в основном ограничивались лабораторными работами.[4]

Из мочевины

Мочевина подвергается переамидирование с алкилами и ариламинами:

(ЧАС2N)2CO + R2NH → (R2N) (H2N) CO + NH3
2N) (H2N) CO + R2NH → (R2N)2CO + NH3

Эти реакции используются для получения циклических мочевин. Монометилмочевина, предшественник теобромин, производится из метиламин и мочевина. Фенилмочевина производится аналогично, но из хлорида анилиния:[5]

(ЧАС2N)2CO + [R2NH2] Cl → (R2N) (H2N) CO + NH4Cl

Мочевины, содержащие связи N-H, включая саму мочевину, легко алкилируются альдегидами. Эти продукты представляют собой α-гидроксиалкилмочевины. Формальдегид дает бис (гидроксиметил) мочевина, интермедиат в образовании карбамидоформальдегидные смолы. Циклические мочевины образуются из глиоксаля ((CHO)2):

(ЧАС2N)2CO + (CHO)2 → (СН (ОН) NH)2CO

Два эквивалента мочевины конденсируются с изобутиральдегид давая производное алкилидена:

2 (H2N)2CO + OC (H) CHMe2 → (H2N) C (O) NH]2ЧЧМе2 + H2О

Эта производная, изобутилидендимочевина, используется как удобрение с медленным высвобождением, потому что в почве он медленно гидролизуется, превращаясь в мочевину, отличный источник фиксированного азота.

Рекомендации

  1. ^ К. Ничке; Г. Шерр (2012). «Производные карбамида». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.o27_o04.
  2. ^ Фредерик Курцер (1951). «Арилмочевина I. Цианатный метод п-бромфенилмочевины». Орг. Синтезатор. 31: 8. Дои:10.15227 / orgsyn.031.0008.
  3. ^ Рой Г. Невилл и Джон Дж. МакГи (1965). «N-Моно- и N, N-дизамещенные мочевины и тиомочевины». Орг. Синтезатор. 45: 69. Дои:10.15227 / orgsyn.045.0069.
  4. ^ Биджи, Франка; Магги, Раймондо; Сартори, Джованни (2000). «Избранные синтезы мочевины через заменители фосгена». Зеленая химия. 2 (4): 140–148. Дои:10.1039 / B002127J.
  5. ^ «Арилмочевина II. Метод мочевины с п-этоксифенилмочевиной». Орг. Синтезатор. 31: 11. 1951. Дои:10.15227 / orgsyn.031.0011.