Кіріспе
1=RN=C=NR' жалпы құрылымы бар органикалық қосылыстар класы. Органикалық химияда карбодимид (жүйелі IUPAC атауы: метандимиин) – RN=C=NR формуласы бар функционалдық топ. Жерде олар тек синтезделген, бірақ жұлдызаралық кеңістікте аталық қосылыс HN=C=NH оның мазерлік сәулеленуі арқылы анықталған. Карбодимидтің жақсы белгілі бір түрі – пептид синтезінде қолданылатын дициклогексил карбодимид. Диалкил карбодимидтер тұрақты. Кейбір диарил туындылары бөлме температурасында тұрғанда димерлер мен полимерлерге айналуға бейім, бірақ бұл көбінесе бөлме температурасында сұйық болатын төмен балқу температурасы бар карбодимидтерде болады. C=N арақашықтығы қысқа, шамамен 120 пм, бұл қос байланысқа тән. Карбодимидтер хиралды, C2 симметриясына ие, сондықтан осьтік хиралдылыққа ие. Дегенмен, молекуланың айналу кезіндегі төмен энергиялық тосқауылға байланысты және осының салдарынан изомерлері арасында жылдам түрленуі карбодимидтің бір оптикалық изомерін бөліп алу өте қиын. Бұл кем дегенде бір рет конформациялық шектеулі циклдік карбодимидтер жағдайында көрсетілген; бір қолды осьтік хиралды карбодимидтер туралы басқа да хабарламалар болғанымен, олардың дұрыстығы тәжірибелік және есептеулік тұрғыдан күмәнді. Аталық қосылыс, метандимиин (HN=C=NH), цианамидтің таутомері.
In organic chemistry, a carbodiimide (systematic IUPAC name: methanediimine) is a functional group with the formula RN=C=NR. On Earth they are exclusively synthetic, but in interstellar space the parent compound HN=C=NH has been detected by its maser emissions. A well known carbodiimide is dicyclohexylcarbodiimide, which is used in peptide synthesis. Dialkylcarbodiimides are stable. Some diaryl derivatives tend to convert to dimers and polymers upon standing at room temperature, though this mostly occurs with low melting point carbodiimides that are liquids at room temperature. The C=N distances are short, nearly 120 pm, as is characteristic of double bonds. Carbodiimides are chiral, possessing C2 symmetry and therefore axial chirality. However, due to the low energy barrier to the molecule rotating and thereby converting quickly between its isomers, the actual isolation of one optical isomer of a carbodiimide is extremely difficult. It has been demonstrated at least once, in the case of conformationally restricted cyclic carbodiimides; though there are other reports of one handed axially chiral carbodiimides, their validity has since been called into question on experimental and computational grounds. The parent compound, methanediimine, (HN=C=NH), is a tautomer of cyanamide.
Қию құралдары
Органикалық синтезде карбодимид функционалдығын қамтитын қосылыстар сусыздандырушы заттар ретінде қолданылады. Атап айтқанда, олар карбоксил қышқылдарын амидтерге немесе эфирлерге айналдыру үшін жиі пайдаланылады. N гидроксибензотриазол немесе N гидроксисукцинимид сияқты қосымшалар көбінесе өнімділікті арттыру және қосалқы реакцияларды азайту үшін қосылады. Поликарбодимидтер полиуретан дисперсиялары немесе акрилді дисперсиялар сияқты сулы шайырлар үшін байланыстырғыштар ретінде де қолданылуы мүмкін. Бұл жағдайда поликарбодимид карбоксил қышқылдарымен, олардың функционалдық топтары мұндай сулы шайырларда жиі кездеседі, N ацил мочевинасын түзетіп, полимерлік тізбектер арасында ковалентті байланыстардың пайда болуына және олардың бір-бірімен байланысуына әкеледі.
Амидтар түзілу жолы
Карбодимидті пайдалану арқылы амидтің түзілуі – көп кездесетін реакция, бірақ бірнеше қосымша реакциялардың қаупі бар. 1-қышқыл карбодимидпен әрекеттесіп, маңызды аралық зат – O-ацилизоурея 2-ні түзеді, оны белсендірілген тобы бар карбоксил эфирі деп қарастыруға болады. O-ацилизоурея аминдермен әрекеттесіп, қажетті амид 3 және мочевина 4-ті береді. O-ацилизоуреяның мүмкін болатын реакцияларынан қажетті де, қажетсіз де өнімдер пайда болады. O-ацилизоурея 2 тағы бір карбоксил қышқылы 1-мен реакцияға түсіп, 5-қышқыл ангидридін түзеді, ол әрі қарай амид 3-ті алу үшін реакцияға қатысады. Басты қосымша реакция жолы O-ацилизоурея 2-нің тұрақты N-ацилизоурея 6-ға өзгеруін қамтиды. Дихлорметан немесе хлороформ сияқты төмен диэлектрлік тұрақтысы бар еріткіштерді қолдану осы қосымша реакцияны азайтуға көмектеседі.
ДСК
DCC-ден айырмашылығы, DIC (N,N диизопропилкарбодимид) сұйық. Оның гидролиз өнімі, N,N' диизопропилуреа органикалық еріткіштерде жақсы ериді.
ЕҚК
EDC – суға ерігіш карбодимидтік реагент, ол кең ауқымды мақсаттар үшін қолданылады. DCC және DIC сияқты қолданыстардан өзге, ол биохимиялық мақсаттарда кросслинкер немесе химиялық зонд ретінде де пайдаланылады.
CMCT немесе CMC
1 циклогексил (2 морфолиноэтил)карбодимид метоптолуолсульфонаты – биохимияда РНҚ құрылымын химиялық зерттеуге арналған карбодимид.