Cyjanamid - Cyanamide

Nie mylić z cyjanimidem .
Cyjanamid
Pełne szkieletowe formuły cyjanamidu, oba tautomery
Wypełniający przestrzeń model cząsteczki cyjanamidu, tautomer nitrylowy
Wypełniający przestrzeń model cząsteczki cyjanamidu, tautomer diimidowy
Nazwy
Nazwy IUPAC
Cyjanamid,
aminometanonitryl
Inne nazwy
Amidocyjanogen, karbamonitryl, karbimid, karbodiimid, cyjanoamina, cyjanoazan, N-cyjanoamina, cyjanoamid, cyjanoamid, azotek cyjanku, diiminometan, cyjanowodoro, metanodiimina
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
3DMet
CZEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
Karta informacyjna ECHA 100.006.358 Edytuj to na Wikidata
Numer WE
784
KEGG
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
UNII
Numer ONZ 2811
  • InChI=1S/CH2N2/c2-1-3/h2H2 sprawdzaćTak
    Klucz: XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N sprawdzaćTak
  • InChI=1/CH2N2/c2-1-3/h2H2
    Klucz: XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYAW
Nieruchomości
CH 2 N 2
Masa cząsteczkowa 42,040 g/mol
Wygląd zewnętrzny Krystaliczne ciało stałe
Gęstość 1,28 g / cm 3
Temperatura topnienia 44 ° C (111 ° F; 317 K)
Temperatura wrzenia 260 °C (500 °F; 533 K) (rozkłada się)
83 °C przy 6,7 Pa
140 °C przy 2,5 kPa
85 g/100 ml (25°C)
Rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych rozpuszczalny
log P -0,82
Zagrożenia
Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa ICSC 0424
Piktogramy GHS GHS05: żrącyGHS06: ToksycznyGHS07: SzkodliwyGHS08: Zagrożenie dla zdrowia
Hasło ostrzegawcze GHS Niebezpieczeństwo
H301 , H311 , H314 , H317 , H318 , H351 , H361 , H373 , H412
P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P272 , P273 , P280 , P281 , P301+310 , P301+330+331 , P302+352 , P303+361+353 , P304+340 , P305+351+338 , P308+313 , P310 , P312 , P314 , P321 , P322 , P330 , P333+313 , P361
NFPA 704 (ognisty diament)
2
1
2
Temperatura zapłonu 141 ° C (286 ° F; 414 K)
NIOSH (limity ekspozycji dla zdrowia w USA):
PEL (dopuszczalne)
 Żaden
REL (zalecane)
 TWA 2 mg/m 3
IDLH (Bezpośrednie niebezpieczeństwo)
 NS
Związki pokrewne
Związki pokrewne
 Cyjanamid wapnia
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
sprawdzaćTak zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
Referencje do infoboksu

Cyjanamidu jest związkiem organicznym o wzorze C N 2 H 2 . To białe ciało stałe ma szerokie zastosowanie w rolnictwie oraz produkcji farmaceutyków i innych związków organicznych. Jest również stosowany jako lek odstraszający alkohol . Cząsteczka zawiera grupę nitrylową przyłączoną do grupy aminowej . Pochodne tego związku są również określane jako cyjanamidu, najczęściej jest wapnia cyjanamidu (CaCN 2 ).

Tautomery i samokondensacja

Zawierając zarówno miejsce nukleofilowe, jak i elektrofilowe w tej samej cząsteczce, cyjanamid przechodzi ze sobą różne reakcje. Cyjanamid istnieje w dwóch tautomerów , jedno z połączeń N≡C-NH 2 , a drugi o wzorze HN = C = NH ( „ karbodiimid ” tautomer). W N≡C-NH 2 dominuje postaci, ale w kilku niepożądanych (np sililowanie ) formy diimidu wydaje się być ważne.

Cyjanamid ulega dimeryzacji, dając 2-cyjanoguanidynę (dicyjanodiamid). Ta dimeryzacja jest niekorzystna przez kwasy i hamowana przez niskie temperatury. Cykliczny trimer nazywa się melaminą .

Produkcja

Cyjanamid jest wytwarzany przez hydrolizę cyjanamidu wapnia , który z kolei jest wytwarzany z węglika wapnia w procesie Franka-Caro .

CaCN 2 + H 2 O + CO 2 → CaCO 3 + H 2 NCN

Konwersję przeprowadza się na szlamach.

Reakcje i zastosowania

Cyjanamid można uznać za funkcjonalny fragment jednowęglowy, który może reagować jako elektrofil lub nukleofil . Główna reakcja wywoływana przez cyjanamid polega na dodawaniu związków zawierających kwasowy proton. Woda, siarkowodór i selenowodór reagują z cyjanamidem, dając odpowiednio mocznik , tiomocznik i selenomocznik :

H 2 NCN H + 2 e → H 2 NC (E) NH 2 (E = O, S, Se)

W ten sposób cyjanamid zachowuje się jak środek odwadniający, a zatem może wywoływać reakcje kondensacji. Alkohole, tiole i aminy reagują analogicznie, dając alkiloizomoczniki, „pseudotiomoczniki” i guanidyny . Przy użyciu takiej reaktywności wytwarzany jest lek przeciwwrzodowy cymetydyna . Pokrewne reakcje wykorzystują dwufunkcyjność cyjanamidu do tworzenia heterocykli , a ta ostatnia reaktywność jest podstawą kilku syntez farmaceutycznych , takich jak aminopirymidynowy imatinib ) oraz agrochemikaliów Amitrol i heksazynon . Leczenie wypadania włosów minoksydyl i środki przeciwrobacze albendazol , flubendazol i mebendazol mają podstruktury 2-aminoimidazolowe pochodzące od cyjanamidu. Cyjanamid jest również stosowany w syntezie innych leków, w tym tirapazaminy , etrawiryny , rewaprazanu i dasantafilu.

Cyjanamidu anion ma charakter pseudo tlenowce , cyjanamid można zatem traktować jako analogowe do wody lub siarczku wodoru .

Dogodnym sposobem otrzymywania amin drugorzędowych, które nie są zanieczyszczone aminami pierwszorzędowymi lub trzeciorzędowymi, jest reakcja cyjanamidu z halogenkami alkilowymi do N,N -dialkilocyjanoamidów, które mogą być łatwo hydrolizowane do dialkiloamin, a następnie dekarboksylowane. Cyjanamid dodaje się w obecności N-bromosukcynoimidu do olefinowych wiązań podwójnych. Produkt addycji jest przekształcany przez zasady w N-cyjanazyrydynę, cyklizowany w obecności kwasów do imidazolin, które mogą być dalej poddawane reakcji do wicynalnych diamin przez rozszczepienie alkaliczne.

Cyjanamid jest również wszechstronnym syntetycznym elementem budulcowym dla heterocykli : tworzy 2-aminobenzimidazol z 1,2-diaminobenzenem i tworzy z łatwo dostępną cykliczną enaminą 4-(1-cykloheksenylo)morfoliną i siarką elementarną 2-aminotiazol z dobrymi wydajnościami .

Dicyjanoamid sodu jest dostępny z dobrą wydajnością i wysoką czystością z cyjanamidu i chlorocyjanu , który jest odpowiedni jako półprodukt do syntezy aktywnych składników farmaceutycznych. Grupa guanidynowa jest wprowadzana w reakcji cyjanamidu z sarkozyną W przemysłowej syntezie kreatyny :

równanie reakcji

Ten sposób syntezy pozwala uniknąć większości problematyczne zanieczyszczenia, takie jak kwas chlorooctowy , kwas iminodioctowy lub dihydrotriazine , które występują w innych tras. Analogicznie otrzymuje się fizjologiczny prekursor guanidynooctowy w reakcji cyjanamidu z glicyną .

Metody stabilizacji cyjanamidefmelu udostępniają go na skalę przemysłową. Ze względu na silne powinowactwo do samokondensacji w środowisku alkalicznym (patrz wyżej) roztwory cyjanamidu są stabilizowane przez dodanie 0,5% wag. fosforanu monosodowego jako buforu. Cyjanamid stałe wytwarza się przez ostrożne odparowanie rozpuszczalnika, a następnie dodanie do hydrolizy labilnego estru z kwasem mrówkowym . Ester absorbuje śladowe ilości wilgoci (tłumienie tworzenia mocznika), neutralizuje zasadowość (amoniak) i stale uwalnia niewielkie ilości kwasu mrówkowego.

Użytkowanie rolnicze

Cyjanamid pod nazwą handlową Dormex jest powszechnie stosowanym w rolnictwie środkiem przerywającym odpoczynek stosowanym wiosną w celu stymulowania równomiernego otwierania pąków , wczesnego listowania i kwitnienia. Cyjanamid może skutecznie zrekompensować umiarkowany brak agregatów chłodniczych nagromadzonych poprzedniej jesieni i uratować zbiory, które w przeciwnym razie zostałyby utracone. Jest szczególnie skuteczny w przypadku roślin drzewiastych, takich jak jagody, winogrona, jabłka, brzoskwinie i kiwi. Ostatnio produkt został dopuszczony do stosowania na migdałach i pistacjach w USA. Przedawkowanie, wysoka koncentracja i błąd w czasie aplikacji mogą uszkodzić pąki (zwłaszcza brzoskwini ).

50% wodny roztwór cyjanamidu jest również stosowany jako biocyd (środek dezynfekujący), szczególnie w hodowli świń , ponieważ skutecznie zabija salmonellę i shigella oraz zwalcza muchy we wszystkich stadiach rozwoju.

Aspekty środowiskowe

Cyjanamid rozkłada się poprzez hydrolizę do mocznika, doskonałego nawozu. Grzyby , takie jak Myrothecium verrucaria , przyspieszają ten proces wykorzystując enzym hydratazę cyjanamidową .

Cyjanamidowa grupa funkcyjna

Cyjanamid to nazwa grupy funkcyjnej o wzorze NCNRR', gdzie R i R' mogą być różnymi grupami. Związki te nazywane są cyjanamidami . Jednym z przykładów jest naphthylcyanamide C 10 H 7 N (H) CN Niektóre cyjanamidu otrzymuje się przez alkilowanie cyjanamidu wapnia. Inne, takie jak pochodna naftylu, są wytwarzane pośrednio.

Cyjanamid w kosmosie

Ze względu na wysoki stały moment dipolowy (tj. 4,32 ± 0,08 D), cyjanamid został wykryty przez emisje widmowe pochodzące z obłoku molekularnego Sgr B2 (T < 100 K) poprzez jego przejścia mikrofalowe jako pierwsza znana cząsteczka międzygwiazdowa zawierająca ramkę NCN.

Bezpieczeństwo

Jest stosowany jako lek odstraszający alkohol w Kanadzie, Europie i Japonii.

Cyjanamid ma umiarkowaną toksyczność u ludzi. Zgłaszano, że narażenie w miejscu pracy na aerozole z cyjanowodorem lub ludzi żyjących w pobliżu rozpylania powoduje podrażnienie dróg oddechowych, kontaktowe zapalenie skóry , ból głowy i objawy żołądkowo - jelitowe w postaci nudności, wymiotów lub biegunki .

Bibliografia

Linki zewnętrzne