carbodiimida


En química orgánica , una carbodiimida (nombre IUPAC sistemático: metanodiimina [1] ) es un grupo funcional con la fórmula RN=C=NR. Son exclusivamente sintéticos. Una carbodiimida bien conocida es la diciclohexilcarbodiimida , que se usa en la síntesis de péptidos . [2] Las dialquilcarbodiimidas son estables. Algunos derivados de diarilo tienden a convertirse en dímeros y polímeros al permanecer a temperatura ambiente, aunque esto ocurre principalmente con carbodiimidas de bajo punto de fusión que son líquidas a temperatura ambiente. [3] Las diarilcarbodiimidas sólidas son más estables, pero puedenhidrólisis en presencia de agua a lo largo del tiempo.

Desde la perspectiva del enlace, las carbodiimidas son isoelectrónicas con el dióxido de carbono . Tres estructuras de resonancia principales describen las carbodiimidas:

El núcleo N=C=N es relativamente lineal y los ángulos CN=C se aproximan a los 120°. En el caso de C(NCHPh 2 ) 2 , el ángulo central N=C=N es 170° y los ángulos CN=C están dentro de 1° de 126°. [4] Las distancias C=N son cortas, casi 120 pm, como es característico de los dobles enlaces. Las carbodiimidas son quirales , poseen simetría C2 y , por lo tanto, quiralidad axial . [5] Sin embargo, debido a la barrera de baja energía para que la molécula gire y, por lo tanto, se convierta rápidamente entre sus isómeros, el aislamiento real de un isómero óptico de una carbodiimida es extremadamente difícil. Se ha demostrado al menos una vez, en el caso de restricciones conformacionalescarbodiimidas cíclicas ; aunque hay otros informes de carbodiimidas axialmente quirales con una sola mano, su validez ha sido cuestionada desde entonces por motivos experimentales y computacionales. [6] [7]

Una ruta clásica hacia las carbodiimidas implica la deshidrosulfuración de las tioureas. Un reactivo típico para este proceso es el óxido de mercurio : [8]

Esta reacción a menudo se puede llevar a cabo como se indica, aunque las carbodiimidas reaccionan con el agua. En algunos casos, se agrega un agente deshidratante a la mezcla de reacción.

El pentóxido de fósforo [9] y el cloruro de p- toluenosulfonilo se han utilizado como agentes deshidratantes. [10] [11]


Estructura general de las carbodiimidas: el grupo funcional central se muestra en azul con grupos R adjuntos
Vista frontal del núcleo C(NC 3 ) 2 de C(NCHPh 2 ) 2 determinado por cristalografía de rayos X (esquema de colores: gris = C, azul = N) [4]
Vista lateral del núcleo C(NC 3 ) 2 de C(NCHPh 2 ) 2 determinado por cristalografía de rayos X. [4]