السياناميد

السياناميد مركب عضوي صيغته الكيميائية C₃N₂H₂ . _{يُستخدم هذا المركب الصلب} الأبيض على نطاق واسع في الزراعة وإنتاج المستحضرات الصيدلانية والمركبات العضوية الأخرى. كما يُستخدم كدواء مثبط للكحول . يتميز أحد متصاوغات هذا الجزيء بوجود _مجموعة نيتريل مرتبطة بمجموعة أمينية . تُعرف مشتقات هذا المركب أيضًا باسم السياناميدات ، وأكثرها شيوعًا هو سياناميد الكالسيوم (CaCN₂ ₎ . ^{[ 3 ]}

يحتوي السياناميد على موقعين، أحدهما محب للنواة والآخر محب للإلكترونات، ويخضع لتفاعلات متنوعة مع نفسه. يوجد السياناميد على شكل متصاوغين ، أحدهما برابطة N≡C–NH₂ _والآخر بصيغة HN=C=NH ( متصاوغ الكربوديميد ). يسود شكل N≡C–NH₂ _، ولكن في بعض التفاعلات (مثل السيللة ) يبدو أن شكل ثنائي الإيميد مهم. ^{[ 3 ]}

يتحد السياناميد مع جزيء آخر ليعطي 2-سيانوغوانيدين (ثنائي سياناميد). يُعيق هذا التفاعل أو ينعكس بفعل الأحماض، كما يُثبط بانخفاض درجات الحرارة. يُسمى المركب الحلقي الثلاثي الناتج بالميلامين . ^{[ 3 ]}

يتم إنتاج السياناميد عن طريق التحلل المائي لسياناميد الكالسيوم ، والذي يتم تحضيره بدوره من كربيد الكالسيوم عبر عملية فرانك-كارو . ^{[ 4 ]}

CaCN ₂ + H2 _O + CO ₂ → CaCO ₃ + H ₂ NCN

تتم عملية التحويل على المواد اللزجة.

يمكن اعتبار السياناميد جزءًا وظيفيًا أحادي الكربون، قادرًا على التفاعل ككاشف إلكتروفيلي أو نيوكليوفيلي . يتضمن التفاعل الرئيسي للسياناميد إضافة مركبات تحتوي على بروتون حمضي. يتفاعل الماء وكبريتيد الهيدروجين وسيلينيد الهيدروجين مع السياناميد لإنتاج اليوريا والثيوريا والسيلينويوريا على التوالي.

H ₂ NCN + H ₂ E → H ₂ NC(E)NH ₂ (E = O، S، Se)

بهذه الطريقة، يعمل السياناميد كعامل تجفيف، وبالتالي يمكنه تحفيز تفاعلات التكثيف. تتفاعل الكحولات والثيولات والأمينات بشكل مماثل لإنتاج ألكيل إيزويوريا، وإيزوثيوريا، وغوانيدينات . يُصنع دواء سيميتيدين المضاد للقرحة باستخدام هذه الخاصية التفاعلية. تستغل تفاعلات مشابهة الخاصية الوظيفية المزدوجة للسياناميد لإنتاج مركبات حلقية غير متجانسة ، وتُعد هذه الخاصية التفاعلية أساسًا للعديد من التركيبات الدوائية ، مثل أمينوبيريميدين إيماتينيب ، والمواد الكيميائية الزراعية أميترول وهيكسازينون . يحتوي علاج تساقط الشعر مينوكسيديل ومضادات الديدان ألبيندازول ، وفلوبيندازول ، وميبيندازول على بنى فرعية من 2-أمينوإيميدازول مشتقة من السياناميد. ^{[ 3 ]} يُستخدم السياناميد أيضًا في تصنيع أدوية أخرى، بما في ذلك تيرابازامين ، وإيترافيرين ، وريفابرازين ، وداسانتافيل.

يتمتع أنيون السياناميد بخصائص الكالكوجين الزائف ، وبالتالي يمكن اعتبار السياناميد مماثلاً للماء أو كبريتيد الهيدروجين .

تُعدّ تفاعلات السياناميد مع هاليدات الألكيل لإنتاج N,N-ثنائي ألكيل سياناميدات طريقةً ملائمةً لتحضير الأمينات الثانوية الخالية من التلوث بالأمينات الأولية أو الثالثية. ويمكن بسهولة تحلل السياناميد مائيًا إلى ثنائي ألكيل أمينات، ثم إزالة مجموعة الكربوكسيل منه. ^{[ 5 ]} يتفاعل السياناميد مع N-بروموسكسينيميد عند وجوده على الروابط المزدوجة للأوليفينات. ويُحوّل ناتج الإضافة بواسطة القواعد إلى N-سيانازيريدين، ^{[ 6 ]} ثم يُحلق في وجود الأحماض إلى إيميدازولينات، والتي يمكن تفاعلها لاحقًا لإنتاج ثنائي أمينات متجاورة عن طريق التحلل القلوي. ^{[ 7 ]}

يُعد السياناميد أيضًا لبنة بناء تركيبية متعددة الاستخدامات للمركبات الحلقية غير المتجانسة : فهو يشكل 2-أمينوبنزيميدازول مع 1،2-ديامينوبنزين ^{[ 8 ]} ، ويشكل مع الإينامين الحلقي المتاح بسهولة 4-(1-سيكلوهكسينيل)مورفولين ^{[ 9 ]} ، ومع الكبريت العنصري يشكل 2-أمينوثيازول بنسب جيدة. ^{[ 10 ]}

يتوفر ثنائي سياناميد الصوديوم بنسبة إنتاج جيدة ونقاء عالٍ من السياناميد وكلوريد السيانوجين ، ^{[ 11 ] [ 12 ]} وهو مناسب كوسيط لتصنيع المكونات الصيدلانية الفعالة. ^{[ 13 ]} تُضاف مجموعة غوانيدينو عن طريق تفاعل السياناميد مع الساركوزين في التصنيع الصناعي للكيراتين . ^{[ 14 ]}

يتجنب هذا المسار التخليقي في الغالب الشوائب الإشكالية مثل حمض الكلورواسيتيك ، وحمض الإيمينوداياسيتيك ، أو ثنائي هيدروتريازين التي تحدث في المسارات الأخرى. ويتم الحصول على المركب الأولي الفيزيولوجي ، غوانيدينوأسيتيك، بطريقة مماثلة عن طريق تفاعل السياناميد مع الجليسين .

تُتيح طرق تثبيت السياناميد إنتاجه على نطاق صناعي. ونظرًا لميله الشديد للتكثيف الذاتي في الأوساط القلوية (انظر أعلاه)، تُثبَّت محاليل السياناميد بإضافة 0.5% وزنيًا من فوسفات أحادي الصوديوم كمحلول منظم. يُنتَج السياناميد الصلب عن طريق التبخير الدقيق للمذيب، ثم إضافة إستر حمض الفورميك القابل للتحلل المائي . يمتص الإستر آثار الرطوبة (مما يمنع تكوّن اليوريا)، ويعادل القلوية (الأمونيا)، ويُطلق باستمرار كميات ضئيلة من حمض الفورميك. ^{[ 15 ]}

يتحلل السياناميد عبر التحلل المائي إلى اليوريا، وهو سماد ممتاز. تعمل الفطريات ، مثل فطر ميروثيسيوم فيروكاريا ، على تسريع هذه العملية باستخدام إنزيم سياناميد هيدراتاز . ^{[ 18 ]}

السياناميد هو اسم لمجموعة وظيفية صيغتها R1R2N −C≡N، ^حيث يمكن أن تكون R1 ^{و R2} مجموعات ^متنوعة . تُسمى هذه المركبات بالسياناميدات . أحد الأمثلة على ذلك هو نافثيل سياناميد، C10H7N ( _CH3 ) _CN ، الذي تم إنتاجه بواسطة تفاعل فون براون ، ^{[ 19} _] وهي طريقة عامة لتحويل الأمينات الثالثية إلى سياناميدات باستخدام بروميد السيانوجين ككاشف . ^{[ 20 ]} بدلاً من ذلك، يمكن للأمينات الثانوية أن تهاجم سيانات الأريل لتكوين كارباميميدات؛ ثم يؤدي التسخين إلى إزالة الأرينول لتكوين السياناميد. يحدث تفاعل مماثل مع سيانيدات السلفونيل، لكن الثيوسيانات تتطلب معدنًا محبًا للكبريت لتحفيز الإزالة ^{. [ 21 ] : 1389}

تُحضّر بعض السياناميدات، حيث تكون R1 وR2 مجموعتي ألكيل متطابقتين، مباشرةً عن طريق ألكلة ملح ^{السياناميد} الأصلي ^. [ 11 ] ^{وبالمثل ، يمكن} تكوين أسيل سياناميدات من كلوريد الأسيل والسياناميد، غالبًا باستخدام قاعدة. ^{[ 21 ] : 1388}

بدلاً من ذلك، يمكن أن يؤدي تجفيف اليوريا أو نزع الكبريت من الثيوريا إلى إنتاج السياناميدات، مصحوبًا أحيانًا بإعادة ترتيب. ^{[ 21 ] : 1390-1392} . يتفاعل ثنائي كلوريد الإيزونيتريل مع الأمونيا لإنتاج السياناميدات. ^{[ 21 ] : 1392.} تتشكل السياناميدات، باعتبارها متصاوغًا تكافؤيًا أكثر استقرارًا للكاربوديميدات ، عند تسخين الكاربوديميدات أو خضوعها لاستبدال إلكتروفيلي. ^{[ 21 ] : 1393}

تتميز السياناميدات الثانوية بثباتها، بينما تتحد السياناميدات الأولية لتكوين ثلاثي التريازين المقابل 1،3،5 . ^{[ 21 ] : 1398}

السياناميدات أكثر حمضية وأقل قاعدية من الألكيلامينات، حيث تتأين عند ذرة النيتروجين الطرفية. مع ذلك، تُعرف معقدات النيكل (0) التي يرتبط فيها النيكل بذرتي النيتروجين. عند تأينها، تصبح ذرة الكربون المركزية شديدة المحبة للإلكترونات، وتتفاعل مع مجموعة متنوعة من النيوكليوفيلات. ^{[ 21 ] : 1393-1395، 1399}

نظراً لعزم ثنائي القطب الدائم العالي (أي 4.32 ± 0.08 ديباي)، ^{[ 22 ]} تم رصد السياناميد في الانبعاثات الطيفية القادمة من سحابة Sgr B2 الجزيئية (درجة الحرارة أقل من 100 كلفن) من خلال انتقالاته الميكروية كأول جزيء معروف بين النجوم يحتوي على إطار NCN. ^{[ 23 ]}

يُستخدم كدواء مضاد للكحول في كندا وأوروبا واليابان. ^{[ 3 ]}

يُعدّ السياناميد مادةً سامةً بشكلٍ طفيفٍ لدى البشر. ^{[ 24 ]} وقد أُبلغ عن أن التعرض لرذاذ سياناميد الهيدروجين في أماكن العمل ، أو تعرض الأشخاص الذين يعيشون بالقرب من مواقع الرش، يُسبب تهيجًا في الجهاز التنفسي ، والتهابًا جلديًا تماسيًا ، وصداعًا ، وأعراضًا معويةً كالغثيان والقيء والإسهال . ^{[ 24 ]}

• بطاقة السلامة الكيميائية الدولية 0424
• دليل الجيب للمخاطر الكيميائية الصادر عن المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH). "#0160" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
• إرشادات إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) بشأن السياناميد