إيميد

في الكيمياء العضوية ، الإيميد هو مجموعة وظيفية تتكون من مجموعتي أسيل مرتبطتين بذرة نيتروجين . [ 1 ] ترتبط هذه المركبات بنيويًا بأنهيدريدات الأحماض ، إلا أن الإيميدات أكثر مقاومة للتحلل المائي. أما من الناحية التجارية، فتُعرف الإيميدات بشكل أساسي كمكونات في البوليمرات عالية القوة، والتي تُسمى بولي إيميدات . تُعرف الإيميدات غير العضوية أيضًا بمركبات الحالة الصلبة أو الغازية، ويمكن لمجموعة الإيميدو (=NH) أن تعمل أيضًا كرابطة .
أمثلة
أبسط مثال هو ثنائي الأسيتاميد بالصيغة HN(COCH 3 ) 2 ، وهو مشتق ثنائي الأسيتيل من الأمونيا.
الإيميدات الشائعة هي مركبات حلقية، مشتقة رسميًا من الأحماض ثنائية الكربوكسيل والأمونيا . وتعكس أسماء هذه الإيميدات الحلقية الحمض الأصلي؛ على سبيل المثال، سكسينيميد من حمض السكسينيك : [ 2 ]
الأميدات الحلقية [ 3 ] الاسم الشائع الاسم النظامي بناء PubChem الحمض الأم حمضية سكسينيميد بيروليدين-2،5-ديون 
11439 حمض السكسينيك 
ماليميد بيرول-2،5-ديون 
10935 حمض الماليك 
غلوتاريميد بيبيريدين-2،6-ديون 
70726 حمض الجلوتاريك 
الفثاليميد أيزوإندول-1،3-ديون 
6809 حمض الفثاليك 
تُشتق العديد من الإيميدات من الأمينات الأولية بدلاً من الأمونيا. ويُشار إلى ذلك بوجود بديل N في البادئة. على سبيل المثال، يُشتق N-إيثيل سكسينيميد من حمض السكسينيك والإيثيل أمين .
الخصائص الفيزيائية
تتميز الإيميدات بقطبيتها العالية، مما يجعلها قابلة للذوبان بشكل جيد في المذيبات العضوية القطبية. وعلى عكس أنهيدريدات الأحماض ذات الصلة التركيبية، فإنها تقاوم التحلل المائي، بل ويمكن إعادة بلورة بعضها من الماء المغلي.
يُعد مركز N–H في الإيميدات المشتقة من الأمونيا حمضيًا ويمكنه المشاركة في الروابط الهيدروجينية . أما مجموعة NH فهي حمضية ضعيفة كما هو موضح في حالة المالييميد، حيث تُقدر قيمة pKa بـ 10. [ 4 ]
التواجد والتطبيقات
تحتوي العديد من البوليمرات عالية القوة أو الموصلة للكهرباء على وحدات فرعية من الإيميد، أي البوليمرات متعددة الإيميد . ومن الأمثلة على ذلك الكابتون، حيث تتكون الوحدة المتكررة من مجموعتي إيميد مشتقتين من أحماض رباعية الكربوكسيل العطرية. [ 5 ] ومن الأمثلة الأخرى على البوليمرات متعددة الإيميد البولي غلوتاريميد، الذي يُصنع عادةً من بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) والأمونيا أو أمين أولي عن طريق التحلل الأميني والتكوير الحلقي لـ PMMA عند درجة حرارة وضغط مرتفعين، عادةً في جهاز بثق. تُسمى هذه التقنية بالبثق التفاعلي. وقد أنتجت شركة روهم وهاس منتجًا تجاريًا من البولي غلوتاريميد يعتمد على مشتق ميثيل أمين من PMMA، يُسمى كاماكس. وتعكس متانة هذه المواد صلابة المجموعة الوظيفية للإيميد.
ازداد الاهتمام بالفعالية البيولوجية للمركبات المحتوية على الإيميد مع الاكتشاف المبكر للفعالية البيولوجية العالية لمركب سيكلوهيكسيميد كمثبط لتخليق البروتين في بعض الكائنات الحية. ويُعد الثاليدوميد ، المعروف بآثاره الجانبية الضارة، أحد نتائج هذا البحث. يحتوي عدد من مبيدات الفطريات ومبيدات الأعشاب على مجموعة الإيميد الوظيفية، ومن الأمثلة على ذلك الكابتان ، الذي يُعتبر مادة مسرطنة في بعض الحالات، والبروسيميدون . [ 6 ]

في القرن الحادي والعشرين، ظهر اهتمام جديد بتأثيرات الثاليدوميد المناعية، مما أدى إلى ظهور فئة من المعدلات المناعية المعروفة باسم أدوية الإيميد المعدلة للمناعة (IMiDs).
تحضير
تُحضّر معظم الإيميدات الشائعة عن طريق تسخين الأحماض ثنائية الكربوكسيل أو أنهيدريداتها مع الأمونيا أو الأمينات الأولية . والنتيجة هي تفاعل تكثيف : [ 7 ]
- (RCO) ₂O + R′NH₂ → (RCO) ₂NR ′ + H₂O
تحدث هذه التفاعلات عبر وسيط الأميدات . ويكون التفاعل داخل الجزيء لحمض الكربوكسيل مع الأميد أسرع بكثير من التفاعل بين الجزيئات، والذي نادراً ما يُلاحظ.
ويمكن إنتاجها أيضًا عن طريق أكسدة الأميدات ، وخاصة عند البدء من اللاكتامات . [ 8 ]
- R(CO)NHCH 2 R' + 2 [O] → R(CO)N(CO)R' + H 2 O
يمكن أيضًا تحضير بعض الإيميدات في إعادة ترتيب موم من إيزوإيميد إلى إيميد .
ردود الفعل
بالنسبة للإيميدات المشتقة من الأمونيا، يكون مركز N-H حمضيًا ضعيفًا. لذا، يمكن تحضير أملاح الفلزات القلوية للإيميدات باستخدام قواعد تقليدية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم. القاعدة المرافقة للفثاليميد هي فثاليميد البوتاسيوم . يمكن ألكلة هذه الأنيونات للحصول على N- ألكيل إيميدات، والتي بدورها يمكن تحليلها لتحرير الأمين الأولي. تُستخدم نيوكليوفيلات قوية، مثل هيدروكسيد البوتاسيوم أو الهيدرازين، في خطوة التحرير.
يؤدي تفاعل الإيميدات مع الهالوجينات والقواعد إلى تكوين مشتقات N- هالو. ومن الأمثلة المفيدة في التخليق العضوي N- كلوروسكسينيميد و N- بروموسكسينيميد ، اللذان يُستخدمان على التوالي كمصدر لأيونات الكلوريد (Cl + ) والبروم (Br + ) في التخليق العضوي .
عند إضافة قاعدة متبوعة بحمض، تنفتح الإيميدات الحلقية لتكوين أحماض أميدية. وهكذا، يُشتق حمض المالياميك ( HO₂CCH = CHC(O)NH₂ ) من المالييميد ، وحمض السكسيناميك ( HO₂CCH₂CH₂C ( O ) NH₂ ) من السكسينيميد ، وحمض الفثاليميديك ( HO₂CC₆H₄C ( O ) NH₂ ) من الفثاليميد . [ 3 ]
المركبات ذات الصلة
المركبات العضوية التي تسمى الكربوديميدات لها الصيغة RN=C=NR. وهي لا علاقة لها بالإيميدات.
الأسيل يوريا هي إيميدات، ولكن حيث تكون مجموعة أسيل واحدة في الواقع كاربامويل : RC(=O)-NH-C(=O)NH 2 .
إيزوإيميدات
تُعدّ الإيزوإيميدات متصاوغاتٍ مع الإيميدات، ولها الصيغة RC(O)OC(NR′)R″. وهي غالبًا ما تكون مركباتٍ وسيطةً تتحول إلى الإيميدات الأكثر تناظرًا. عند تسخين الإيزوإيميدات، تُعاد ترتيبها إلى إيميدات: [ 8 ]
- RC(O)OC(NR′)R → [ RC(O)] 2 NR′
مراجع
- ↑ "الإيميدات" . موسوعة الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية للمصطلحات الكيميائية . 2009. doi : 10.1351/goldbook.I02948 . ISBN 978-0-9678550-9-7.
- ↑ مارتينوف، أ. ف. (2005-12-06). "نهج جديد لتخليق إيميدات حمض الأكونيتيك المتحول". ChemInform . 36 (49) chin.200549068: رقم doi : 10.1002/chin.200549068 . ISSN 1522-2667 .
- 1 2 هارجريفز، مايكل ك.؛ بريتشارد، جي جي؛ ديف، إتش آر (1970). "أحادي إيميدات الكربوكسيل الحلقية". مراجعات كيميائية . 70 (4): 439-469 . doi : 10.1021/cr60266a001 .
- ↑ باراداس، ريميغيو جيرمانو؛ فليتشر، ستيفن؛ بورتر، جون دوغلاس (1976). "تحلل ماليميد في محلول قلوي". المجلة الكندية للكيمياء . 54 (9): 1400-1404 . doi : 10.1139/v76-200 .
- ↑ والتر دبليو. رايت ومايكل هالدن-أبيرتون، "البوليميدات"، في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية ، 2002، وايلي-في سي إتش، فاينهايم. doi : 10.1002/14356007.a21_253
- ↑ بيتر أكرمان، بول مارغو، فرانز مولر، "مبيدات الفطريات الزراعية"، في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية ، 2002، وايلي-في سي إتش، فاينهايم. doi : 10.1002/14356007.a12_085
- ↑ فينسنت روديشيني، ونيجل إس. سيمبكينز، وفينغزي تشانغي (2009). "تكوين الإيميد التوضيحي من الأمين والأنهيدريد" . التخليق العضوي
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) ; Collected Volumes , vol. 11, p. 1028 . - 1 2 سبيري، جوناثان (2011). "أكسدة الأميدات إلى إيميدات: تحول تركيبي قوي". التخليق (22): 3569-3580 . doi : 10.1055/s-0030-1260237 . hdl : 2292/10690 .
روابط خارجية
- IUPAC: إيميدات
انظر أيضاً
- إيميدس
- المجموعات الوظيفية
