Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химиялық қосылыстар класы
Class of chemical compounds
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.
In organic chemistry, an imide is a functional group consisting of two acyl groups bound to nitrogen. The compounds are structurally related to acid anhydrides, although imides are more resistant to hydrolysis. In terms of commercial applications, imides are best known as components of high strength polymers, called polyimides. Inorganic imides are also known as solid state or gaseous compounds, and the imido group (=NH) can also act as a ligand.
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.
Most imides are cyclic compounds derived from dicarboxylic acids, and their names reflect the parent acid. Examples are succinimide, derived from succinic acid, and phthalimide, derived from phthalic acid. For imides derived from amines (as opposed to ammonia), the N substituent is indicated by a prefix. For example, N ethylsuccinimide is derived from succinic acid and ethylamine. Isoimides are isomeric with normal imides and have the formula RC(O)OC(NR′)R″. They are often intermediates that convert to the more symmetrical imides. Organic compounds called carbodiimides have the formula RN=C=NR. They are unrelated to imides.
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.
Being highly polar, imides exhibit good solubility in polar media. The N–H center for imides derived from ammonia is acidic and can participate in hydrogen bonding. Unlike the structurally related acid anhydrides, they resist hydrolysis and some can even be recrystallized from boiling water.
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.
Many high strength or electrically conductive polymers contain imide subunits, i. e., the polyimides. One example is Kapton where the repeat unit consists of two imide groups derived from aromatic tetracarboxylic acids. Another example of polyimides is the polyglutarimide typically made from polymethylmethacrylate (PMMA) and ammonia or a primary amine by aminolysis and cyclization of the PMMA at high temperature and pressure, typically in an extruder. This technique is called reactive extrusion. A commercial polyglutarimide product based on the methylamine derivative of PMMA, called Kamax, was produced by the Rohm and Haas company. The toughness of these materials reflects the rigidity of the imide functional group. Interest in the bioactivity of imide containing compounds was sparked by the early discovery of the high bioactivity of the Cycloheximide as an inhibitor of protein biosynthesis in certain organisms. Thalidomide, famous for its adverse effects, is one result of this research. A number of fungicides and herbicides contain the imide functionality. Examples include Captan, which is considered carcinogenic under some conditions, and Procymidone. In the 21st century new interest arose in thalidomide's immunomodulatory effects, leading to the class of immunomodulators known as immunomodulatory imide drugs (IMiDs).
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.
For imides derived from ammonia, the N–H center is weakly acidic. Thus, alkali metal salts of imides can be prepared by conventional bases such as potassium hydroxide. The conjugate base of phthalimide is potassium phthalimide. These anion can be alkylated to give N alkylimides, which in turn can be degraded to release the primary amine. Strong nucleophiles, such as potassium hydroxide or hydrazine are used in the release step. Treatment of imides with halogens and base gives the N halo derivatives. Examples that are useful in organic synthesis are N chlorosuccinimide and N bromosuccinimide, which respectively serve as sources of "Cl+" and "Br+" in organic synthesis.
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.
In coordination chemistry transition metal imido complexes feature the NR2 ligand. They are similar to oxo ligands in some respects. In some the M N C angle is 180º but often the angle is decidedly bent. The parent imide (NH2 ) is an intermediate in nitrogen fixation by synthetic catalysts.