ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ЛАКТАМЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЛАКТАМЫ (от лат. lac, род. падеж lactis - молоко), внутренние амиды аминокислот, содержащие в цикле группировку —С(О) — NR—, где R-H или орг. радикал. В зависимости от числа атомов в цикле различают a-Л. (3 атома), b-Л. (4), g-Л. (5) и т.д. По номенклатуре ИЮПАК, назв. Л. производят от назв. соответствующих гетероциклов. Допускается также наименование Л., основанное на назв. соответствующих алифатич. к-т с добавлением окончания "лактам". В этом случае место замыкания цикла указывается греч. буквой. Так, соед. I наз. 2-азетидинон, или b-пропиолактам, соед. II-2-пирролидон, или g-бутиролактам.

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЛАКТАМОВ
561_579-9.jpg
Л. - кристаллы; хорошо раств. в орг. р-рителях и воде (см. табл.); амфотерны. В р-рах существуют в виде ассоциатов вследствие образования водородных связей. ИК спектры Л. с 3-8 атомами в цикле имеют характеристич. полосы в области 3175-3220 (N—Н), 1700-1780 см-1 (С=О); для Л. с 9 и более атомами - в области 3220-3270 (N—Н) и 1680 см-1 (С=О). По хим. св-вам Л. во многом подобны амидам карбоновых кислот. Хим. превращения Л. могут происходить с раскрытием или без раскрытия цикла. К первой группе р-ций относятся кислотный и щелочнойгидролиз,
561_579-10.jpg
взаимод. с аминами и гидроксиламином, алкоголиз, полимеризация:
561_579-11.jpg
Условия проведения этих р-ций зависят от размера цикла, а также от кол-ва и положения заместителей в нем. наиб. устойчивы к действию нуклеоф. реагентов 5- и 6-членные Л., наименее - 3- и 4-члeнные. Л., замещенные по атому N, более устойчивы к действию нуклеоф. агентов, чем незамещенные. Полимеризация Л. протекает под действием катализаторов катионного и анионного типов; легче всего полимеризуются 7-9-членные Л. Лактамный цикл не раскрывается в р-циях алкилирования, ацилирования, галогенирования, нитрозирования и при разл. превращ., в к-рых участвует карбонильная группа, напр.:
561_579-12.jpg
Л., замещенные по атому N, алкилируются по соседнему с карбонильной группой атому С, напр.:
561_579-13.jpg
При окислении пероксидисульфатами, орг. надкислотами или Н2О2 в присут. ионов переходных металлов Л. превращ. в циклич. имиды, напр.:
561_579-14.jpg
Под действием разл. восстановителей (АlН3, ВН3, LiAlH4 и др.) Л. превращ. в циклич. амины; при восстановлении NaBH4 необходимо предварительно превратить амидную группу в соль О-этиллактима:
561_579-15.jpg
Восстановление напряженных 3- и 4-членных циклов сопровождается расщеплением амидной связи, напр.:
561_579-16.jpg
Общие методы синтеза Л.: 1. Внутримол. циклизация аминокислот и их эфиров:
561_579-17.jpg
Последние генерируют in situ восстановлением к-т и сложных эфиров, имеющих нитро- или нитрильную группу, а также восстановит. аминированием кетокислот и нек-рыми др. способами, напр.:
561_579-18.jpg
2. Расширение цикла кетонов Бекмана перегруппировкой или Шмидта реакцией; используется гл. обр. для пром. синтеза e-капролактама, а также для получения Л. с числом атомов в цикле >9. 3-членные Л. синтезируют из a- и N-галогенамидов под действием оснований или из N-неопентилиден-трет-бутиламина с участием дихлоркарбена, напр.:
561_579-19.jpg
Осн. методы получения 4-членных Л. - конденсация кетенов с иминами, циклизация эфиров b-аминокислот под действием реактивов Гриньяра, взаимод. иминов с эфирами a-галогенокислот (Реформатского реакция), напр.:
561_579-20.jpg
Др. методы синтеза этих Л.: дегидрогалогенирование N-a-галогенациламиномалоновых эфиров в присут. катализаторов основного характера; обработка амидов b-галогенкарбоновых к-т амидом калия; взаимод. b,b-дизамещенных енаминов с арилизоцианатами. 2-Пирролидон и его замещенные м.б. синтезированы след. образом:
561_579-21.jpg
Для синтеза Л. с числом атомов в цикле >5 используют след. р-ции:
561_579-22.jpg
Мн. Л. - биологически активные в-ва; в частности, b-Л. входят в состав лактамных антибиотиков. В пром-сти Л. используют гл. обр. для произ-ва полиамидных волокон. Кроме того, Л. - неокрашивающие антиозонанты для натурального и синтетич. каучуков, компоненты нек-рых детергентов для стирки полиэфирных тканей; водные р-ры noлu-N-вuнилnuppoлuдoнa- заменители плазмы крови. См. также 1-Винил-2-пирролидон, N-Метилпирролидон.
===
Исп. литература для статьи «ЛАКТАМЫ»:
Общая органическая химия, пер. с англ., т. 4, М., 1983; Rodd's chemistry of carbon compounds, 2 ed., ed. by S. Cofley, v. 1, pt A-D, Arnst., 1964-65.
A. M. Сахаров.

Страница «ЛАКТАМЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков