АМІДИ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ

АМІДИ КАРБОНОВИХ КИСЛОТ — функціональні похідні карбонових кислот, у молекулах яких гідроксильна група карбоксилу заміщена на аміногрупу.

У багатьох випадках для назв А.к.к. використовують тривіальні назви кислотних залишків — ацилів, замінюючи в них суфікс -ил(-іл) на -амід. За замісною номенклатурою IUPAC назви А.к.к. утворюють із назв кислот, замінюючи суфікс -ова та слово кислота на суфікс -амід: НСОNH2 — амід мурашиної кислоти, формамід; СН3СОNH2 — амід оцтової кислоти, ацетамід; С6Н5СОNH2 — амід бензойної кислоти, бензамід. Ацетамід — рідина, інші А.к.к. — кристалічні речовини. Фізичні властивості деяких А.к.к. наведені в таблиці.

Таблиця. Властивості

Назва Формула tпл, °С tкип, °С d4t
Формамід НСОNН2 2,5 210,7 1,133 (20 °С)
Ацетамід СН3СОNH2 82,0–83,0 221,2 1,159 (20 °С)
Пропіоамід СН3СН2СОNH2 81,3 213
Акриламід СН2=СНСОNH2 84,5 215 1,22 (30 °С)
Бензамід С6Н5СОNH2 130,0 288,0–290,0 1,341 (4 °С)
Нікотинамід amidy_karbonovyh_kislot01.eps 128,0–131,0

А.к.к. — нейтральні сполуки, які виявляють амфотерні властивості. Нейтральний характер амідогрупи в А.к.к. зумовлений спряженням неподіленої пари електронів нітрогену з подвійним зв’язком карбонільної групи (р, π-):

amidy_karbonovyh_kislot02.eps

Із сильними мінеральними кислотами вони утворюють солі, які дуже легко гідролізуються. У катіоні солей А.к.к. протон зв’язаний з оксигеном карбонільної групи:

amidy_karbonovyh_kislot03.eps

У заміщених А.к.к.

(amidy_karbonovyh_kislot04.eps;amidy_karbonovyh_kislot05.eps)

основні властивості більш виражені. Диметилацетамід утворює сіль із концентрованою HCl, стійку у водних розчинах, а також стійкі солі з HClO4 та H2PtCl6. При обробці А.к.к. металічним натрієм у безводному середовищі (напр. у рідкому NH3) або NaNH2 один з атомів гідрогену амідної групи заміщується металом, утворюючи солі, які миттєво розкладаються водою, регенеруючи амід:

amidy_karbonovyh_kislot06.eps

Порівняно з іншими похідними карбонових кислот А.к.к. найменш схильні до реакцій нуклеофільного заміщення. Гідроліз А.к.к. проходить у досить жорстких умовах (тривале кип’ятіння в середовищі кислот або лугів):

amidy_karbonovyh_kislot07.eps

Нагрівання незаміщених А.к.к. з дегідратаційними реагентами призводить до утворення нітрилів:

amidy_karbonovyh_kislot08.eps

Незаміщені А.к.к. розщеплюються до первинних амінів під дією гіпобромітів та гіпохлоритів у лужному середовищі (перегрупування Гофмана):

amidy_karbonovyh_kislot09.eps

У результаті відновлення утворюються аміни:

amidy_karbonovyh_kislot010.eps

Промислове значення мають реакції заміщення гідрогену групи –NH2 на галоген у присутності основ з утворенням галогенамідів RCONHCl. Нестійкі N-галогенаміди використовують як галогенуючі агенти. А.к.к. синтезують у промислових умовах при взаємодії галогенангідридів, ангідридів, естерів карбонових кислот з NH3 (амоноліз), первинними чи вторинними амінами (аміноліз), гідролізом нітрилів; дегідратацією амонійних солей (T 220 °С) при одночасному введенні газоподібного амоніаку. Циклічні аміди (лактами) утворюються в результаті нагрівання амінокислот:

amidy_karbonovyh_kislot11.eps

Амідна група — NНСО відіграє основну роль в утворенні молекул поліпептидів (до яких належать багато антибіотиків), білків, поліамідних волокон.

А.к.к. використовують як проміжні продукти в синтезі сульфаніламідних препаратів, барвників. Деякі А.к.к. застосовують як розчинники у промисловості, у т.ч. фармацевтичній (ДМФА для очищення гідрокортизону ацетату, дигідрострептоміцину). Лактами як БАС входять до складу лактамних антибіотиків (β-лактами), водний розчин полі-N-вінілпіролідону — відомий замінник плазми крові. А.к.к. застосовують у виробництві поліамідних волокон, як антиозонанти — для каучуків, як пластифікатори, екстрагенти, сировину для хімічної промисловості. В аналітичній практиці за властивостями А.к.к. ідентифікують відповідні карбонові кислоти.

Карбоновые кислоты и их производные. Соединения фосфора / Под ред. О.И. Сазерленда. — М., 1983; Общая органическая химия. В 12 т. / Под общ. ред. Д. Бартона и У.Д. Оллиса. — Т. 4; Черних В.П. Зіменковський Б.С., Гриценко І.С. Органічна хімія / За заг. ред. В.П. Черних. — Х., 2008.