Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЛАКТАМЫ

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-лактамы (3 атома), b-лактамы (4), g-лактамы (5) и т.д. По номенклатуре ИЮПАК, назв. лактамов производят от назв. соответствующих гетероциклов. Допускается также наименование лактамов, 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
Лактамы - 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 лактамов с 3-8 атомами в цикле имеют характеристич. полосы в области 3175-3220 (N—Н), 1700-1780 см-1 (С=О); для лактамов с 9 и более атомами - в области 3220-3270 (N—Н) и 1680 см-1 (С=О). По хим. св-вам лактамы во многом подобны амидам карбоновых кислот. Хим. превращения лактамов 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 лактамы, наименее - 3- и 4-члeнные. Лактамы, замещенные по атому N, более устойчивы к действию нуклеоф. агентов, чем незамещенные. Полимеризация лактамов протекает под действием катализаторов катионного и анионного типов; легче всего полимеризуются 7-9-членные лактамы. 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
Лактамы, 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 лактамы превращ. в циклич. имиды, напр.:
561_579-14.jpg
Под действием разл. восстановителей (АlН3, ВН3, LiAlH4 и др.) лактамы 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 лактамов: 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 лактамов с числом атомов в цикле >9. 3-Членные лактамы 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 лактамов - 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 лактамов: 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 лактамов с числом атомов в цикле >5 используют след. р-ции:
561_579-22.jpg
Мн. лактамы - биологически активные в-ва; в частности, b-лактамы входят в состав лактамных антибиотиков. В пром-сти лактамы используют гл. обр. для произ-ва полиамидных волокон. Кроме того, лактамы - 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.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн