Кіріспе

Химиялық қосылыстар класы

Органикалық химияда имид – азотқа екі ацил топтары байланысқан функционалдық топ. Бұл қосылыстар құрылымдық жағынан қышқыл ангидридтерімен байланысты, бірақ имидтер гидролизге көбірек төзімді. Шаруашылық қолданыс тұрғысынан, имидтер жоғары беріктікке ие полимерлер, яғни полиимидтердің құрамына кіретін компоненттер ретінде кеңінен танымал. Көмірсутек емес имидтер қатты немесе газ күйіндегі қосылыстар болып табылады, ал имидо тобы (=NH) лиганд ретінде де қатыса алады.

Номенклатура

Имидтердің көпшілігі дикарбон қышқылдарынан туындаған циклдік қосылыстар болып табылады және олардың атаулары негізгі қышқылды көрсетеді. Мысалы, сукцинимид сукцин қышқылынан, ал фталимид фталь қышқылынан алынған. Аминдерден (аммиактан емес) туындаған имидтерде N-топтығы префикс арқылы белгіленеді. Мысалы, N-этилсукцинимид сукцин қышқылы мен этиламиннен алынған. Изоимидтер қалыпты имидтермен изомерлі және RC(O)OC(NR′)R″ формуласына ие. Олар көбінесе симметриялы имидтерге айналатын аралық заттар болып табылады. Карбодимидтер деп аталатын органикалық қосылыстар RN=C=NR формуласына ие. Олар имидтермен ешқандай байланысы жоқ.

Қасиеттері

Жоғары полюстік қасиеттеріне байланысты, имидтер полюстік ортада жақсы ериді. Аммиактан туындаған имидтердің N–H орталығы қышқылды болып келеді және сутекті байланысқа қатыса алады. Құрылымдық тұрғыдан ұқсас қышқыл ангидридтерінен өзгеше, олар гидролизге төзімді және кейбіреулерін қайнаған судан қайтадан кристалдауға болады.

Пайдалануы және қолданылуы

Көптеген жоғары беріктік немесе электр өткізгіш полимерлерде имид суббұрыштары, яғни полиимидтер болады. Мысалы, Каптон полимерінде қайталанатын бірлік ароматты тетракарбоксил қышқылдарынан алынған екі имид тобынан тұрады. Полиимидтердің тағы бір мысалы – полиглютаримид, ол әдетте полиметилметакрилаттан (ПММА) және аммиактан немесе біріншілік аминнен ПММА-ның аминолизі және циклденуі арқылы жоғары температура мен қысымда, көбінесе экструдерде жасалады. Бұл техника реактивті экструзия деп аталады. Rohm and Haas компаниясы ПММА-ның метиламин туындысына негізделген Kamax деп аталатын коммерциялық полиглютаримид өнімін шығарды. Бұл материалдардың беріктігі имид функционалдық тобының қатаңдығымен байланысты. Имидті қосылыстардың биоактивтілігіне қызығушылық циклогексимидтің кейбір организмдерде белок биосинтезінің тежегіші ретінде жоғары биоактивтілігінің ерте кезде табылуынан туды. Өзінің жағымсыз әсерлерімен танымал талидомид – осы зерттеулердің бір нәтижесі. Көптеген фунгицидтер мен гербицидтер имид функционалдығын қамтиды. Мысалдарға кейбір жағдайларда канцерогенді деп саналатын Каптан және Процимидон жатады. XXI ғасырда талидомидтің иммуномодуляторлық әсерлеріне жаңа қызығушылық оянды, нәтижесінде иммуномодуляторлық имидтік препараттар (IMiD) деп аталатын иммуномодуляторлар класы пайда болды.

Реакциялар

Аммиактан туындаған имидтерде N–H орталығы нашар қышқылды болады. Сондықтан имидтердің сілті металл тұздарын калий гидроксиді сияқты дәстүрлі негіздер арқылы дайындауға болады. Фталимидтің серік негізі – калий фталимиді. Бұл аниондар алкилденіп N-алкилимидтерге айналады, ал олар өз кезегінде бастапқы амин шығару үшін ыдырайды. Шығару сатысында калий гидроксиді немесе гидразин сияқты күшті нуклеофилдер қолданылады. Имидтерді галогендермен және негіздермен өңдеу N-галоген туындыларын береді. Органикалық синтезде пайдалы мысалдар – N-хлоросукцинимид және N-бромосукцинимид, олар тиісінше органикалық синтезде "Cl+" және "Br+" көздері ретінде қолданылады.

Координациялық химиядағы имидтер

Координациялық химияда өтпелі металл имидо кешендері NR2 лигандысын қамтиды. Олар кейбір жағынан оксо лигандтарға ұқсас келеді. Кейбір жағдайларда M–N–C бұрышы 180º-қа тең болса, көбінесе бұрыш айқын иілген болады. Бастапқы имид (NH2) синтетикалық катализаторлар арқылы азотты бекіту процесіндегі аралық зат болып табылады.