Carbodiimider

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 6. maj 2020; checks kræver 3 redigeringer .

Carbodiimider  er organiske forbindelser med den almene formel RN=C=NR'. Den mest undersøgte repræsentant er 1,3-dicyclohexylcarbodiimid .

Fysiske egenskaber

Carbodiimider er flydende eller faste stoffer; under destillation nedbrydes de delvist og polymeriserer . Deres stabilitet øges med forlængelsen af ​​alkylradikaler i molekylet såvel som i nærvær af sekundære, tertiære og aromatiske radikaler.

Syntesemetoder

Carbodiimider kan opnås ved dehydrering af N,N'-disubstituerede urinstoffer under påvirkning af phosphoranhydrid eller toluensulfonylchlorid eller ved eliminering af hydrogensulfid fra N,N'-disubstituerede thiourinstoffer under påvirkning af HgO, PbO eller phosgen eller thionylchlorid .

Carbodiimider kan også syntetiseres ud fra isocyanater ved interaktion med iminophosphoraner ( Staudinger imidation ), reaktionen forløber ifølge Wittig -typen :

RN=PPh 3 + R'-NCO R'-N=C=NR + Ph 3 P=O

eller dimerisering af isocyanater ved mekanismen af ​​1,2-cycloaddition efterfulgt af eliminering af CO 2 under katalyse af phosphinoxider eller carbonyler af jern, wolfram og molybdæn: 2ArN=C=O ArN=C=NAr + CO 2

Reaktivitet

Carbodiimider er heterocumulener , og deres reaktivitet bestemmes af det sp-hybridiserede carbonatoms høje elektrofilicitet. De reagerer meget let med forskellige nukleofiler og danner en række additionsprodukter.

Med aminer danner carbodiimider substituerede guanidiner :

RN=C= NR1 + R2NH2RN = C ( NHR1 ) NHR2

Vand og hydrogensulfid tilsættes til carbodiimider for at danne substituerede urinstoffer og thiourinstoffer:

RN=C=NR1 + H2X RNHC ( = X )NHR1 ,

alkoholer og thioler  - med dannelse af O-alkylisothiourinstoffer og S-alkylisothiourinstoffer:

RN=C=NR1 + R2XH RNHC ( = NR1 ) XR2

Carbodiimider reagerer også med carboxylsyrer for at danne O-acylisourinstoffer, meget reaktive forbindelser, der reagerer med forskellige nukleofiler for at eliminere urinstof og danner et acylderivat; denne reaktion har fundet bred anvendelse i organisk syntese:

RN=C=NR 1 + R 2 COOH RNHC(=NR 1 )OCOR 2 RNHC(=NR 1 )OCOR 2 + NuH RNHCONHR 1 + R 2 CONu

Interaktionen mellem carbodiimider og oxalsyre fører til dens dehydrering med dannelsen af ​​det tilsvarende urinstof og frigivelsen af ​​oxid og kuldioxid, denne reaktion bruges til kvantitativ bestemmelse af carbodiimider af mængden af ​​frigivet kulilte:

RN=C=NR 1 + (COOH) 2 RNHCONHR 1 + CO + CO 2

Applikationer i organisk syntese

Vandopløselige carbodiimider anvendes i syntesen af ​​amider for at aktivere carboxylgrupper (-COOH).

Den aktiverede carboxylkomponent er i stand til let at interagere med aminer, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et amid og det tilsvarende urinstofderivat.

Reaktionen udføres sædvanligvis ved pH 4,5-5.

Denne metode har fundet bred anvendelse i syntesen af ​​peptider .

Se også

Litteratur

Links