Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гидантоин
Скелетная формула гидантоина
Шаровидная модель гидантоина
Имена
Название ИЮПАК
Имидазолидин-2,4-дион
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.006.650 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
  • InChI = 1S / C3H4N2O2 / c6-2-1-4-3 (7) 5-2 / h1H2, (H2,4,5,6,7) проверитьY
    Ключ: WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C3H4N2O2 / c6-2-1-4-3 (7) 5-2 / h1H2, (H2,4,5,6,7)
    Ключ: WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYAD
  • O = C1NC (= O) NC1
Характеристики
C 3 H 4 N 2 O 2
Молярная масса100,077  г · моль -1
Температура плавления 220 ° С (428 ° F, 493 К)
39,7 г / л (100 ° С)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гидантоин , или гликолилмочевина , представляет собой гетероциклическое органическое соединение с формулой CH 2 C (O) NHC (O) NH. Это бесцветное твердое вещество, которое образуется в результате реакции гликолевой кислоты и мочевины . Это окисленное производное имидазолидина . В более общем смысле гидантоины могут относиться к группам и классам соединений с той же кольцевой структурой, что и исходное соединение. Например, фенитоин (упомянутый ниже) имеет две фенильные группы, замещенные на атоме углерода 5 в молекуле гидантоина. [1]

Синтез [ править ]

Гидантоин был впервые выделен в 1861 году Адольфом фон Байером в ходе его исследования мочевой кислоты . Он получил его гидрированием в аллантоин , отсюда и название.

Фридрих Урех синтезировал 5-метилгидантоин в 1873 году из сульфата аланина и цианата калия в том, что сейчас известно как синтез гидантоина Уреха . [2] Метод очень похож на современный способ с использованием алкил и арилцианатов. 5,5-диметиловое соединение также может быть получено из циангидрина ацетона (также открытого Урехом: см. Реакция циангидрина ) и карбоната аммония . [3] Этот тип реакции называется реакцией Бюхерера – Бергса . [4] [5]

Гидантоин также может быть синтезирован либо путем нагревания аллантоина с йодистоводородной кислотой, либо путем «нагревания бромацетилмочевины со спиртовым аммиаком». [6] Циклическая структура гидантоинов была подтверждена Дороти Хан 1913. [7]

Практически важные гидантоины получают конденсацией циангидрина с карбонатом аммония . Другой полезный путь, который следует за работой Уреча, включает конденсацию аминокислот с цианатами и изоцианатами:

Использование и появление [ править ]

Фармацевтика [ править ]

Группа гидантоина может быть найдена в нескольких важных с медицинской точки зрения соединениях. В фармацевтике производные гидантоина образуют класс противосудорожных средств ; [8] фенитоин и фосфенитоин содержат фрагменты гидантоина и оба используются в качестве противосудорожных средств при лечении судорожных расстройств. Производное гидантоина дантролен используется в качестве миорелаксанта для лечения злокачественной гипертермии , злокачественного нейролептического синдрома , спастичности и интоксикации экстази . Ропитоин является примером антиаритмического гидантоина.

Пестициды [ править ]

Производное гидантоина Имипротрин представляет собой пиретроидный инсектицид . Ипродион - популярный фунгицид, содержащий группу гидантоинов. [9]

3- (3,5-дихлорфенил) -гидантоин имеет секретный специальный код S-7250 .

Синтез аминокислот [ править ]

Гидролиз гидантоинов дает аминокислоты:

RCHC (O) NHC (O) NH + H 2 O → RCHC (NH 2 ) CO 2 H + NH 3

Сам гидантоин реагирует с горячей разбавленной соляной кислотой с образованием глицина . Метионин промышленно производится из гидантоина, полученного из метионаля . [9]

Метилирование [ править ]

Метилирование гидантоина дает множество производных. Диметилгидантоин (DMH) [10] может относиться к любому диметилпроизводному гидантоина, но особенно к 5,5-диметилгидантоину . [11]

Галогенирование [ править ]

Некоторые N- галогенированные производные гидантоина используются в качестве хлорирующих или бромирующих агентов в дезинфицирующих / дезинфицирующих средствах или биоцидах . Три основных N- галогенированных производных - это дихлордиметилгидантоин (DCDMH), бромхлордиметилгидантоин (BCDMH) и дибромдиметилгидантоин ( DBDMH ). Смешанный аналог этилметила, 1,3-дихлор-5-этил-5-метилимидазолидин-2,4-дион ( бромхлорэтилметилгидантоин ), также используется в смесях с вышеуказанным.

Ипродион - популярный фунгицид, содержащий группу гидантоинов.

Окисление ДНК до гидантоинов после смерти клетки [ править ]

Большая часть оснований цитозина и тимина в ДНК окисляется до гидантоинов с течением времени после смерти организма. Такие модификации блокируют ДНК-полимеразы и, таким образом, препятствуют работе ПЦР . Такое повреждение является проблемой при работе с древними образцами ДНК. [12]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уэр, Элинор (1950). «Химия гидантоинов». Chem. Ред. 46 (3): 403–470. DOI : 10.1021 / cr60145a001 .
  2. ^ Урех, Фридрих (1873). "Ueber Lacturaminsäure und Lactylharnstoff" . Liebigs Ann. (на немецком). 165 (1): 99–103. DOI : 10.1002 / jlac.18731650110 .
  3. ^ Вагнер, EC; Байзер, Мануэль (1940). «5,5-Диметилгидантоин» . Органический синтез . 20 : 42. DOI : 10,15227 / orgsyn.020.0042 .; Сборник , 3 , с. 323
  4. ^ Bucherer, HT ; Штайнер, В. (1934). J. Prakt. Chem. (на немецком). 140 : 291–. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  5. ^ Бергс, Гер. погладить. 566 094 ( 1929 ) [CA, 27, 1001 ( 1933 )].
  6. Перейти ↑ Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Гидантоин»  . Encyclopdia Britannica . 14 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 29–30.
  7. ^ Оукс, Элизабет Х. (2007). Энциклопедия ученых мира . Факты о файле . п. 298. ISBN 9780816061587. Отсутствует или пусто |title=( справка )
  8. ^ "Гидантоиновые противосудорожные средства" . наркотики.com .
  9. ^ a b Драуз, Карлхайнц; Грейсон, Ян; Климанн, Аксель; Криммер, Ханс-Петер; Лойхтенбергер, Вольфганг; Weckbecker, Кристоф (2007). "Аминокислоты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.a02_057.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  10. ^ «5,5-Диметилгидантоин (DMH) - высокоэффективный галогенный стабилизатор для мокрого конца, PaperCo» .
  11. ^ «5,5-Диметилгидантоин» .
  12. ^ Hofreiter, Майкл; Серр, Дэвид; Пойнар, Хендрик Н .; Куч, Мелани; Паабо, Сванте (2001). «Древняя ДНК». Природа Обзоры Генетики . 2 (5): 353–359. DOI : 10.1038 / 35072071 . PMID 11331901 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • База данных опасностей: гидантоин
  • Гидантоин в базе данных ChemIDplus
  • [1] Английский перевод немецкой обзорной статьи 1926 года о получении гидантоинов Генриха Бильца и Карла Слотты.