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
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


МОЧЕВИНА

МОЧЕВИНА (диамид угольной к-ты, карбамид) (NH2)2CO, мол. м. 60,06; бесцв. кристаллы без запаха; кристаллич. решетка тетрагон. (а = 0,566 нм, b= 0,4712 нм, z = 2, пространств. группа P421m); претерпевает полиморфные превращ.; т.пл. 132,7 °С; плотн. 1330 кг/м3 (25 °С); пD20 1,484; С° 93,198 ДжДмоль. К); DG0обр - 197,3 кДж/моль, DН0обр -333,3 кДж/моль, DН0сгор - 632,5 кДж/моль, DН0пл 14,53 кДж/моль, S0298 104,67 ДжДмоль.К); m 14,0.10-30 Кл.м (вода, 25 °С); К 1,5.10-14 (вода, 25 °С). Для расплава плотн. 1225 кг/м3; h 0,00258 Па.с; g 0,036 Н/м; теплопроводность (135°С) 0,42 Вт/(м.К); р 2,3 Ом.м. Р-римость (г в 100 г р-рителя): в воде-51,8 (20°С), 71,7 (60°С), 95,0 (120°С); в жидком NH3-49,2 (20°С, 709 кПа), 90 (100 °С, 1267 кПа); в метаноле-22 (20 °С); в этаноле-5,4 (20 °С); в изопропано-ле-2,6 (20 °С); в изобутаноле-6,2 (20 °С); в этилацетате-0,08 (25 °С); не раств. в хлороформе. Молекула мочевины имеет плоское строение.

Мочевина образует соед. включения с неорг. и орг. в-вами, напр. CO(NH2)2.NH3, CO(NH2)2 • Н3РО4, CO(NH2)2.H2O2, CO(NH2)2.CH3OH и др.

При нагевании до 150°С и выше мочевина последовательно превращ. в NH4NCO, NH3, CO2, биурет, циануровую к-ту; в замкнутом сосуде, особенно при добавлении NH3,-продукты ами-нирования циануровой к-ты, напр. меламин. В разбавленных р-рах при ~ 200 °С возможен полный гидролиз мочевины с образованием NH3 и СО2. Гидролиз ускоряется в присут. к-т и щелочей, а также под действием фермента уреазы, находящегося во мн. организмах и семенах нек-рых растений (соевые бобы и др.).

В расплавленном виде мочевина реагирует со щелочными металлами и их амидами с образованием солей цианамида. При сплавлении с содой разлагается до NaNCO, CO2, NH3 и Н2О; при сплавлении с NH4NO3 в присут. SiO2 образуется гуанидин; при взаимод. с хлорсульфокислотами-амидо-сулъфокислоты; с конц. олеумом-сульфаминовая к-та; с (СН3СО)2О при 140°С-ацетамид и диацетамид (при 60 °С в присут. Н24-ацетилмочевина); с хлором на холоду -N-хлор- и N,N'-дихлормочевина NH2CONHCl и CO(NHCl)2; с бромом-циануровая к-та; с NaClO-гидразин; с CS2 (110°C)-NH4SCN и COS. К действию Н2О2 и KMnO4 мочевина устойчива.

При алкилировании мочевины образуются алкилзамещенные мочевины RNHCONH2; при действии спиртов -уретаны NH2COOR; при взаимод. с карбоновыми к-тами, их ангидридами, хлор-ангидридами и сложными эфирами-уреиды RCONHCONH2; с двухосновными к-тами-циклич. уреиды, напр. с натрий-малоновым эфиром в спиртовом р-ре—барбитуровая к-та; с ангидридами ароматич. двухосновных к-т-соответствующие имиды, напр. с фталевым ангидридом при 156°С-фталимид; с аминами - высокомол. продукты поликонденсации типа NH2(CH2)n[NHCONH(CH2)n]m; с анилином - фенил- и дифе-нилмочевины; с гидразином-семикарбазид NH2CONHNH2 и гидразоформамид (NH2CONH)2. Мочевина легко конденсируется с формальдегидом, образуя мочевино-формалъдегидные смолы. В нек-рых р-циях проявляется таутомерная форма мочевины-изомочевина NH2C(OH)=NH; напр., при взаимод. гидрохлорида цианамида со спиртами образуются О-алкило-вые эфиры изомочевины.

Мочевина-конечный продукт белкового обмена у мн. беспозвоночных и большинства позвоночных животных (рыб, земноводных, млекопитающих) и человека. Биосинтез мочевины из конечных продуктов распада белков (NH3, CO2) протекает в печени в результате ряда ферментативных р-ций, замкнутых в цикл (цикл мочевины, или орнитиновый цикл). Мочевина участвует в регуляции водного режима животных. Из организма выводится почками в виде мочи и потовыми железами (человек выделяет 25-30 г мочевины в сутки). У животных содержится в небольших кол-вах в мышцах, крови, лимфе, слюне, молоке, слезах, обнаружена в тканях растит. организмов (грибы, нек-рые высшие растения).

В пром-сти мочевина получают по р-ции Базарова:

3029-1.jpg

Произ-во мочевины включает стадию синтеза, осуществляемого при 180-230 °С и давлении 12-25 МПа, рецикл непрореагировавших в-в в виде аммониевых солей угольной к-ты, стадии обезвоживания р-ров мочевины и приготовления товарных форм (кристаллы, гранулы). В совр. технологии широко применяют дистилляцию в токе СО2 или NH3, позволяющую значительно повысить экономичность процесса. Разработаны научно-техн. решения для создания безотходного и энергосберегающего произ-ва мочевины с единичной мощностью агрегатов 450 тыс. т/год и более.

Препаративных методов синтеза мочевины известно более пятидесяти; напр., взаимод. NH, с СОСl2, COS или СО, ацетиленом или бензолом на Pt; окислением цианида калия КМnО4 или NaClO; нагреванием СО в медноаммиачном р-ре под давлением; гидролизом Pb(CN)2 кипящей водой и др.

Для количеств. определения мочевины гидролизуют в присут. H2SO4 или уреазы и определяют NH3. Для обнаружения мочевины используют появление желто-зеленого окрашивания при взаимод. р-ра мочевины с n-диметиламинобензальдегидом в присут. НСl; ниж. предел определения мочевины в фотометрируемом объеме 2 мг/л.

Мочевины применяют в качестве концентрир. азотного удобрения (содержит ок. 46% N) для мн. с.-х. культур на любых почвах, а также как заменитель естеств. белка в кормах для жвачных животных. Производные мочевины-эффективные гербициды. Мочевина-сырье для синтеза ценных хим. продуктов: карбамидных смол, меламина, циануровой к-ты и ее эфиров, NaCN, KCN, гидразина, гидразоформамида, а также фармацевтич. препаратов (веронала, люминала, бромурала и др.), нек-рых красителей. В нефтяной пром-сти мочевину используют для де-парафинизации масел и моторных топлив с выделением мягкого парафина-сырья для получения белково-витамин-ных препаратов, жирных спиртов и к-т, моющих ср-в и т. п.

Мировое произ-во 106 млн. т/год (1984).

Мочевина открыта И. Руэлем (1773) в моче, идентифицирована У. Праутом (1818), впервые синтезирована Ф. Вёлером (1828) из цианата аммония, что нанесло первый удар по витализму-учению о т. наз. жизненной силе.


===
Исп. литература для статьи «МОЧЕВИНА»: Кучерявый В. И., Лебедев В. В., Синтез и применение карбамида, Л., 1970; Кучерявый В. И., Горловский Д. М., Альтшулер Л. Н., Технология карбамида, Л., 1981; Кучерявый В. И., Горловский Д. М., "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева", 1983, № 4, с. 47-54.

В. И. Кучерявый, Ю. А. Сергеев.


Страница «МОЧЕВИНА» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн