이미데

Imide
아미데나 이미네와 혼동해서는안 된다.
일반 선형 이미드 함수 그룹

유기화학에서 이미드는 질소에 묶인 두 개의 아틸 그룹으로 구성된 기능 그룹이다.[1] 이 화합물은 구조적으로 무수산과 관련이 있지만 이미드는 가수분해에 더 강하다. 상업적 용도에 있어서 이미드는 폴리이미드라고 불리는 고강도 폴리머의 성분으로 가장 잘 알려져 있다. 무기체 이미드는 고체 또는 기체성 화합물로도 알려져 있으며, 이미도군(=NH)은 리간드 역할도 할 수 있다.

명명법

대부분의 이미드는 디카복실산으로부터 파생된 순환성분이며, 그 이름은 모산을 반영한다.[2] 숙신산에서 추출한 숙시니미드, 프탈산에서 추출한 프탈리미드 등이 그 예다. (암모니아와는 반대로) 아민에서 파생된 이미드의 경우 N-대체제는 접두사로 표시된다. 예를 들어, N-ethylsuccinimide는 숙신산과 에틸아민에서 유래한다. Isoimides는 정상 이미드와 함께 이소메릭적이며 RC(O)OC(NRr)R″라는 공식을 가지고 있다. 그들은 종종 더 대칭적인 이미드로 전환되는 중간자들이다. 카르보디미이드라고 불리는 유기 화합물은 RN=C=NR이라는 공식을 가지고 있다. 그들은 이미데스와는 관련이 없다.

디카복시산 이미데스

PubChem 링크는 다른 이름, ID, 독성 및 안전성을 포함한 화합물에 대한 더 많은 정보를 제공한다.

n 공용명 체계명 구조 펍켐 모산 구조화하다
2 숙시니미드 피롤리딘-2,5디온 Succinimide.svg 11439 숙신산 Succinic acid.png
2, 불포화 시스 탄소-탄소 이중 결합 말레미드 피롤레-2,5디온 Maleimide.png 10935 말레산 Maleic-acid-2D-skeletal-A.png
3 글루타리미드 피페리딘-2,6-디오네 Glutarimide.svg 70726 글루타산 Glutaric acid.png
6 프탈리미드 이소인돌-1,3디온 Phthalimide.svg 6809 프탈산 Phthalic-acid-2D-skeletal.png

특성.

극성이 강한 이미드는 극지 매체에서 용해성이 뛰어나다. 암모니아에서 추출한 이미이드에 대한 N-H 센터는 산성이며 수소 결합에 참여할 수 있다. 구조적으로 연관된 무수산과 달리, 그들은 가수분해에 저항하고 몇몇은 끓는 물에서 재분할될 수도 있다.

발생 및 적용

많은 고강도 또는 전기 전도성 폴리머는 이미드 서브유닛, 즉 폴리이미드를 포함한다. 한 예는 Kapton인데, 여기서 반복단위는 방향족 테트라카복시산으로부터 파생된 두 개의 이미드 그룹으로 구성된다.[3] 폴리이미드의 또 다른 예로는 폴리글루타리미드(PMMA)와 암모니아 또는 아미노분해 및 압력으로 PMMA의 사이클화에 의한 1차 아민으로 만든 폴리글루타리미드(Polyglutarimide)가 있다. 이 기술을 반응성 돌출이라고 한다. PMMA의 메틸아민 파생상품인 카맥스(Kamax)를 기반으로 한 상업용 폴리글루타리미드 제품은 롬과 하스사가 생산했다. 이러한 재료의 강성은 이미드 기능 그룹의 강성을 반영한다.

이미드를 함유한 화합물의 생체 활성도에 대한 관심은 특정 유기체에서 단백질 생합성 억제제로서 사이클로헥시마이드의 높은 생체 활성도가 조기에 발견되면서 촉발되었다. 역효과로 유명한 탈리도마이드도 이 연구의 한 결과다. 많은 살균제와 제초제에는 이미드 기능이 포함되어 있다. 일부 조건에서는 발암성이 있다고 여겨지는 캡탄과 프로시미돈 등이 그 예다.[4]

삽화적 이미지, 왼쪽부터: 생화학적 시약인 N-ethyl malalimide, 공업용 화학물질인 프탈리미드, 논란이 많은 농약인 Captain, 한때 많은 선천성 결함을 유발했던 약물인 탈리도미드, 우주복 제작에 사용된 고강도 고분자 Kapton의 서브 유닛.

21세기에 탈리도마이드의 면역억제 효과에 새로운 관심이 생겨 면역억제제(IMiDs)로 알려진 면역억제제의 부류에 이르게 되었다.

준비

대부분의 일반적인 이미드는 디카복실산이나 그 무수화물, 암모니아나 1차 아민을 가열하여 준비한다. 그 결과는 다음과 같은 응축 반응이다.[5]

(RCO)2O + R′NH2 → (RCO)2NR′ + HO2

이러한 반응은 아미드의 매개체를 통해 진행된다. 아미드와의 카르복실산의 근육내 반응은 거의 관찰되지 않는 분자간 반응보다 훨씬 빠르다.

그것들은 또한 아미드의 산화를 통해 생성될 수 있으며, 특히 젖병에서 시작할 때 생성될 수 있다.[6]

R(CO)NHCHR2' + 2 [O] → R(CO)N(CO)R' + HO2

특정 이미드는 또한 이소이미드-이미드-임미드 뭄 재배열에서 준비될 수 있다.

반응

암모니아에서 파생된 이미드의 경우 N-H 중심은 약한 산성이다. 따라서 이미드의 알칼리 금속염은 수산화칼륨과 같은 재래식 베이스에 의해 준비될 수 있다. 프탈리미드의 결합 베이스는 프탈리미드 칼륨이다. 이러한 음이온은 N-alkylimides를 주기 위해 알킬릴 수 있으며, 이는 다시 1차 아민을 방출하기 위해 분해될 수 있다. 방출 단계에는 수산화칼륨이나 히드라진 같은 강한 핵물질이 사용된다.

할로겐과 베이스로 이미드를 처리하면 N-halo 파생상품이 제공된다. 유기합성에 유용한 예는 각각 유기합성에 있어서 "Cl+"과 "Br+"의 출처 역할을 하는 N-클로로수치니이드와 N-브로모수치니미드다.

조정 화학의 이미데스

조정 화학에서 전이 금속 이미도 콤플렉스는 NR2- 리간드를 특징으로 한다. 그들은 어떤 점에서는 황소 리간드와 비슷하다. 일부에서 M-N-C 각도는 180º이지만 종종 각도가 확실히 구부러진다. 부모 이미드(NH2-)는 합성 촉매에 의한 질소 고정의 중간이다.[7]

대표적인 이미도 복합체의 구조(py = 피리딘, CMe3 = tert-but-butyl)[8]

참조

  1. ^ "Imides". IUPAC Compendium of Chemical Terminology. 2009. doi:10.1351/goldbook.I02948. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  2. ^ Martynov, A. V. (2005-12-06). "New Approach to the Synthesis of trans-Aconitic Acid Imides". ChemInform. 36 (49): no. doi:10.1002/chin.200549068. ISSN 1522-2667.
  3. ^ 2002년, Wiley-VCH, Weinheimes, Ulmann's 산업 화학 백과사전에서 Walter W. Wright와 Michael Hallden-Abberton "Polyimides". doi:10.1002/14356007.a21_253
  4. ^ 2002년, Wiley-VCH, Weinheim의 Ulmann 산업 화학 백과사전에서 Peter Ackermann, Paul Margot, Franz Müler "Fungicides, 농업". doi:10.1002/14356007.a12_085
  5. ^ Vincent Rodeschini, Nigel S. Simpkins, and Fengzhi Zhangi (2009). "Illustrative imide formation from amine and anhydride". Organic Syntheses.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 저자목록(링크);
  6. ^ Sperry, Jonathan (27 September 2011). "The Oxidation of Amides to Imides: A Powerful Synthetic Transformation". Synthesis. 2011 (22): 3569–3580. doi:10.1055/s-0030-1260237.
  7. ^ Nugent, W. A.; Mayer, J. M., "Metal-Ligand Multiple Bonds," J. Wiley: New York, 1988.
  8. ^ 하지리, N.; 마운트포드, P., "티타늄 이미도 콤플렉스의 작용과 응용", Acc. Chem. res. 2005, 38, 839-849. doi:10.1021/ar030244z

외부 링크