Amide bezieht sich auf Zusammensetzungen mit der funktionellen Gruppe RE (O) NR' (R, und R' beziehen sich auf H oder organische Gruppen). Am üblichsten sind "organischer amides" (n = 1, E = C, x = 1), aber viele andere wichtige Typen von amides sind einschließlich Phosphors amides (n = 2, E = P, x = 1 und viele zusammenhängende Formeln) und Sulfonamide (E = S, x = 2) bekannt. Der Begriff amide bezieht sich sowohl auf Klassen von Zusammensetzungen als auch auf die funktionelle Gruppe (RE (O) NR') innerhalb jener Zusammensetzungen.

Amide kann sich auch auf eine verbundene Basis von Ammoniak und einem organischen Amin, vertreten als Anionen RN beziehen. Für die Diskussion von diesen "anionic amides," sieh das Artikel-Natrium amide und Lithium diisopropylamide.

Der Rest dieses Artikels ist über den Carbonyl-Stickstoff-Sinn von amide.

Struktur und das Abbinden

Die einfachsten amides sind Ableitungen von Ammoniak, worin ein Wasserstoffatom von einer acyl Gruppe ersetzt worden ist. Das Ensemble wird allgemein als FERNSTEUERUNG (O) NH vertreten. Nah verbunden und noch zahlreicher sind amides ist auf primäre Amine (R'NH) mit der Formel-FERNSTEUERUNG (O) NHR zurückzuführen gewesen'. Amides werden auch aus sekundären Aminen (R'RNH) mit der Formel-FERNSTEUERUNG (O) NR'R allgemein abgeleitet. Amide werden gewöhnlich als Ableitungen von carboxylic Säuren betrachtet, in denen die hydroxyl Gruppe durch ein Amin oder Ammoniak ersetzt worden ist.

Das einsame Paar von Elektronen auf dem Stickstoff ist delocalized in den carbonyl, so eine teilweise Doppelbindung zwischen N und dem carbonyl Kohlenstoff bildend. Folglich ist der Stickstoff in amides nicht pyramidal. Es wird geschätzt, dass acetamide durch die Klangfülle-Struktur für 62 % und durch B für 28% beschrieben wird

Nomenklatur

In der üblichen Nomenklatur fügt man den Begriff "amide" zum Stamm des Namens von Elternteilsäure hinzu. Zum Beispiel ist der amide auf essigsaure Säure zurückzuführen gewesen wird acetamide (CHCONH) genannt. IUPAC empfiehlt ethanamide, aber darauf und verwandte offizielle Namen wird selten gestoßen. Wenn der amide aus einem primären oder sekundären Amin abgeleitet wird, werden die substitutents auf dem Stickstoff zuerst im Namen angezeigt. So ist der amide, der von dimethylamine und essigsaurer Säure gebildet ist, N, N-dimethylacetamide (CHCONMe, wo Ich = CH). Gewöhnlich sogar dieser Name wird zu dimethylacetamide vereinfacht. Zyklische amides werden lactams genannt; sie sind notwendigerweise sekundärer oder tertiärer amides. Funktionelle Gruppen, die aus-P (O) NR und-SONR bestehen, sind phosphonamides und Sulfonamide beziehungsweise.

Artikulation

Einige Chemiker machen eine Artikulationsunterscheidung zwischen den zwei, für die Carbonyl-Stickstoffverbindung und für das Anion sagend. Andere setzen einen von diesen damit ein, während noch andere beide aussprechen, sie Homonyme machend.

Eigenschaften

Basizität

Im Vergleich zu Aminen sind amides sehr schwache Basen. Während die verbundene Säure eines Amins einen pKa von ungefähr 9.5 hat, hat die verbundene Säure eines amide einen pKa ungefähr-0.5. Deshalb haben amides als klar erkennbare Sauer-Grundeigenschaften in Wasser nicht. Dieser Mangel an der Basizität wird durch die elektronzurückziehende Natur der carbonyl Gruppe erklärt, wo das einsame Paar von Elektronen auf dem Stickstoff delocalized durch die Klangfülle ist. Andererseits sind amides viel stärkere Basen als carboxylic Säuren, esters, Aldehyde und ketones (konjugierte Säure pKa zwischen-6 und-10). Es wird in silico geschätzt, dass acetamide durch die Klangfülle-Struktur für 62 % und durch B für 28 % vertreten wird. Klangfülle wird im sehr gespannten quinuclidone größtenteils verhindert.

Wegen der größeren Elektronegativität von Sauerstoff ist der carbonyl (C=O) ein stärkerer Dipol als der N-C Dipol. Die Anwesenheit eines C=O Dipols und, in einem kleineren Ausmaß ein N-C Dipol, erlaubt amides, als H-Band-Annehmer zu handeln. In primärem und sekundärem amides erlaubt die Anwesenheit von N-H Dipolen amides, als H-Band-Spender ebenso zu fungieren. So kann amides am Wasserstoffabbinden mit Wasser und anderen Pro-Tick-Lösungsmitteln teilnehmen; das Sauerstoff-Atom kann Wasserstoffobligationen von Wasser akzeptieren, und die N-H Wasserstoffatome können H-Obligationen schenken. Infolge Wechselwirkungen wie diese ist die Wasserlöslichkeit von amides größer als dieser von entsprechenden Kohlenwasserstoffen.

Das Proton eines primären oder sekundären amide trennt sich sogleich unter üblichen Zuständen nicht ab; sein pK ist gewöhnlich ganz über 15. Umgekehrt, unter äußerst acidic Bedingungen, kann der carbonyl Sauerstoff protonated mit einem pK von ungefähr-1 werden.

Löslichkeit

Die Löslichkeit von amides und esters ist grob vergleichbar. Normalerweise sind amides weniger auflösbar als vergleichbare Amine und carboxylic Säuren, da diese Zusammensetzungen sowohl schenken und Wasserstoffobligationen akzeptieren können. Tertiäre amides, mit der wichtigen Ausnahme von N, N-dimethylformamide, stellen niedrige Löslichkeit in Wasser aus.

Charakterisierung

Die Anwesenheit der funktionellen Gruppe wird allgemein mindestens in kleinen Molekülen leicht gegründet. Sie sind die allgemeinste nichtgrundlegende funktionelle Gruppe. Sie können von nitro und cyano Gruppen durch ihre IR Spektren bemerkenswert sein. Amides stellen ein gemäßigt intensives ν Band in der Nähe von 1650 Cm Durch H NMR Spektroskopie aus, CONHR Signale kommen an niedrigen Feldern vor. In der Röntgenstrahl-Kristallographie definieren die C (O) N Zentrum zusammen mit den drei sofort angrenzenden Atomen charakteristisch ein Flugzeug.

Anwendungen und Ereignis

Amides sind in der Natur und Technologie als Strukturmaterialien durchdringend. Die amide Verbindung wird leicht gebildet, teilt Strukturstarrheit zu, und widersteht Hydrolyse. Nylonstrümpfe sind polyamides, wie die sehr elastischen Materialien Aramid, Twaron und Kevlar sind. Verbindungen von Amide in einem biochemischen Zusammenhang werden peptide Verbindungen genannt. Verbindungen von Amide setzen eine definierende molekulare Eigenschaft von Proteinen ein, von denen die sekundäre Struktur teilweise zu den geistigen Wasserstoffabbinden-Anlagen von amides erwartet ist. Niedriges Molekulargewicht amides, wie dimethylformamide (HC (O) N (CH)), ist allgemeine Lösungsmittel. Viele Rauschgifte sind amides, einschließlich Penicillins und LSDS.

Synthese von Amide

Amides werden über Reaktionen von carboxylic Säure mit einem Amin allgemein gebildet. Viele Methoden sind bekannt, für das ungünstige Gleichgewicht nach rechts zu steuern:

:RCOH + R'R "NH FERNSTEUERUNG (O) NR'R" + HO

Größtenteils sind diese Reaktionen mit dem "Aktivieren" von der carboxylic Säure und der am besten bekannten Methode, der Reaktion von Schotten-Baumann verbunden, die mit Konvertierung der Säure zu den sauren Chloriden verbunden ist:

Andere Methoden

Die anscheinend einfache direkte Reaktion zwischen einem Alkohol und einem Amin zu einem amide wurde bis 2007 nicht versucht, als, wie man berichtete, ein spezieller Ruthenium-basierter Katalysator in einem so genannten dehydrogenative acylation wirksam war:

Die Generation von Wasserstoffbenzin ersetzt die ungünstige Thermodynamik. Wie man glaubt, geht die Reaktion durch einen dehydrogenation des Alkohols zum Aldehyd weiter, der von der Bildung eines hemiaminal und nach einem zweiten dehydrogenation zum amide gefolgt ist. Die Beseitigung von Wasser im hemiaminal zum imine wird nicht beobachtet.

Reaktionen von Amide

Amides erleben viele chemische Reaktionen, gewöhnlich durch einen Angriff auf den carbonyl das Brechen der carbonyl Doppelbindung und Formen eines vierflächigen Zwischengliedes. Wie man alles bekannt, dienen Thiols, hydroxyls und Amine als nucleophiles. Infolge ihrer Klangfülle-Stabilisierung sind amides unter physiologischen Bedingungen weniger reaktiv als esters. Wie man bekannt, beschleunigen Enzyme, z.B peptidases oder künstliche Katalysatoren, die Hydrolyse-Reaktionen. Sie können hydrolysed in heißem Alkali, sowie in starken acidic Bedingungen sein. Bedingungen von Acidic geben die carboxylic Säure und das Ammonium-Ion während grundlegender Hydrolyse-Ertrag das carboxylate Ion und Ammoniak nach. Amides sind auch vielseitige Vorgänger zu vielen anderen funktionellen Gruppen.

Siehe auch

• Metall amides

Links

• Synthese von Amide (Kopplungsreaktion) - Synthetische Protokolle von organischem-reaction.com
• IUPAC Kompendium der chemischen Fachsprache