La cianamida es un compuesto orgánico con la fórmula C N 2 H 2 . Este sólido blanco se usa ampliamente en la agricultura y la producción de productos farmacéuticos y otros compuestos orgánicos. También se utiliza como droga disuasoria del alcohol . La molécula presenta un grupo nitrilo unido a un grupo amino . Los derivados de este compuesto también se denominan cianamidas, siendo la más común la cianamida de calcio (CaCN 2 ). [3]
Nombres | |||
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Nombres IUPAC Cianamida, aminometanonitrilo | |||
Otros nombres Amidocianógeno, carbamonitrilo, carbimida, carbodiimida, cianoamina, cianoazano, N-cianoamina, cianogenamida, amida de cianógeno, nitruro de cianógeno, diiminometano, cianamida de hidrógeno, metanodiimina | |||
Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) |
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3DMet | |||
CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
DrugBank | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.006.358 | ||
Número CE |
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784 | |||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
Número RTECS |
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UNII | |||
un numero | 2811 | ||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
CH 2 N 2 | |||
Masa molar | 42.040 g / mol | ||
Apariencia | Solido cristalino | ||
Densidad | 1,28 g / cm 3 | ||
Punto de fusion | 44 ° C (111 ° F; 317 K) | ||
Punto de ebullición | 260 ° C (500 ° F; 533 K) (se descompone) 83 ° C a 6,7 Pa 140 ° C a 2,5 kPa | ||
85 g / 100 ml (25 ° C) | |||
Solubilidad en disolventes orgánicos | soluble | ||
log P | -0,82 [1] | ||
Peligros | |||
Ficha de datos de seguridad | ICSC 0424 | ||
Pictogramas GHS | |||
Palabra de señal GHS | Peligro | ||
Declaraciones de peligro GHS | H301 , H311 , H314 , H317 , H318 , H351 , H361 , H373 , H412 | ||
Consejos de prudencia del SGA | P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P272 , P273 , P280 , P281 , P301 + 310 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313 , P310 , P312 , P314 , P321 , P322 , P330 , P333 + 313 , P361 | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | 2 1 2 | ||
punto de inflamabilidad | 141 ° C (286 ° F; 414 K) | ||
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |||
PEL (permitido) | ninguno [2] | ||
REL (recomendado) | TWA 2 mg / m 3 | ||
IDLH (peligro inmediato) | ND [2] | ||
Compuestos relacionados | |||
Compuestos relacionados | Cianamida de calcio | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Tautómeros y autocondensaciones
Al contener un sitio nucleófilo y electrófilo dentro de la misma molécula, la cianamida sufre varias reacciones consigo misma. La cianamida existe como dos tautómeros , uno con la conectividad N≡C – NH 2 y el otro con la fórmula HN = C = NH ( tautómero " carbodiimida "). Los N≡C-NH 2 forma domina, pero en algunas reacciones (por ejemplo, la sililación ) la forma diimida parece ser importante. [3]
La cianamida se dimeriza para dar 2-cianoguanidina (diciandiamida). Esta dimerización es desfavorecida por los ácidos y es inhibida por las bajas temperaturas. El trímero cíclico se llama melamina . [3]
Producción
La cianamida se produce por hidrólisis de cianamida de calcio , que a su vez se prepara a partir de carburo de calcio mediante el proceso de Frank-Caro . [4]
- CaCN 2 + H 2 O + CO 2 → CaCO 3 + H 2 NCN
La conversión se realiza en lechadas.
Reacciones y usos
La cianamida se puede considerar como un único fragmento de carbono funcional que puede reaccionar como un electrófilo o nucleófilo . La principal reacción que presenta la cianamida implica la adición de compuestos que contienen un protón ácido. El agua, el sulfuro de hidrógeno y el seleniuro de hidrógeno reaccionan con la cianamida para dar urea , tiourea y selenourea , respectivamente:
- H 2 NCN + H 2 E → H 2 NC (E) NH 2 (E = O, S, Se)
De esta forma, la cianamida se comporta como un agente de deshidratación y por tanto puede inducir reacciones de condensación. Los alcoholes, tioles y aminas reaccionan de forma análoga para dar alquilisoureas, "pseudotioureas" y guanidinas . El fármaco antiulceroso cimetidina se genera usando tal reactividad. Las reacciones relacionadas explotan la bifuncionalidad de la cianamida para dar heterociclos , y esta última reactividad es la base de varias síntesis farmacéuticas como la aminopirimidina imatinib ) y agroquímicos Amitrol y hexazinona . El tratamiento anticaída minoxidil y los antihelmínticos albendazol , flubendazol y mebendazol presentan subestructuras de 2-aminoimidazol derivadas de la cianamida. [3] cianamida también se utiliza en la síntesis de otros fármacos, incluyendo la tirapazamina , etravirina , revaprazan , y dasantafil.
La cianamida anión tiene el carácter de un pseudo calcógeno , cianamida, por tanto, puede ser considerado como análogo a agua o sulfuro de hidrógeno .
Un método conveniente para la preparación de aminas secundarias que no están contaminadas con aminas primarias o terciarias es la reacción de cianamida con haluros de alquilo a N, N- dialquilcianamidas que pueden hidrolizarse fácilmente a dialquilaminas y luego descarboxilarse. [5] La cianamida se agrega en presencia de N-bromosuccinimida a dobles enlaces olefínicos. El producto de adición se convierte mediante bases en N-cianaziridina, [6] se cicla en presencia de ácidos a imidazolinas, que pueden reaccionar adicionalmente con diaminas vecinas mediante escisión alcalina. [7]
La cianamida es también un bloque de construcción sintético versátil para heterociclos : forma 2-aminobencimidazol con 1,2-diaminobenceno [8] y forma con la enamina cíclica fácilmente disponible 4- (1-ciclohexenil) morfolina [9] y con azufre elemental a 2-aminotiazol con buenos rendimientos. [10]
La dicianamida de sodio está disponible con buen rendimiento y alta pureza a partir de cianamida y cloruro de cianógeno , [11] [12] que es adecuado como intermedio para la síntesis de ingredientes farmacéuticos activos. [13] Un grupo guanidino se introduce por reacción de cianamida con sarcosina En la síntesis industrial de creatina : [14]
Esta ruta de síntesis evita en su mayoría impurezas problemáticas como el ácido cloroacético , el ácido iminodiacético o la dihidrotriazina que se producen en otras rutas. El precursor fisiológico guanidinoacético se obtiene análogamente haciendo reaccionar cianamida con glicina .
Los métodos para estabilizar cianamidafmel lo hacen disponible a escala industrial. Debido a la fuerte afinidad hacia la autocondensación en medios alcalinos (ver arriba), las soluciones de cianamida se estabilizan mediante la adición de 0,5% en peso de fosfato monosódico como tampón. La cianamida sólida se produce mediante la evaporación cuidadosa del disolvente y la posterior adición de un éster de ácido fórmico lábil a la hidrólisis . El éster absorbe trazas de humedad (supresión de la formación de urea), neutraliza la alcalinidad (amoníaco) y libera continuamente pequeñas cantidades de ácido fórmico. [15]
Uso agrícola
La cianamida, bajo el nombre comercial de Dormex, es un agente agrícola común que rompe el descanso y se aplica en primavera para estimular la apertura uniforme de las yemas , la foliación temprana y la floración. La cianamida puede compensar eficazmente la moderada falta de unidades de refrigeración acumuladas en el otoño anterior y salvar la cosecha que de otro modo se perdería. Es particularmente eficaz para plantas leñosas como bayas, uvas, manzanas, melocotones y kiwis. La sobredosis, la alta concentración y el error en el momento de la aplicación pueden dañar las yemas (especialmente de los melocotoneros ). [dieciséis]
Una solución acuosa al 50% de cianamida también se utiliza como biocida (desinfectante), especialmente en la cría de cerdos , porque mata eficazmente la salmonela y la shigella y combate las moscas en todas las etapas de desarrollo. [17]
Aspectos ambientales
La cianamida se degrada por hidrólisis a urea, un excelente fertilizante. Los hongos , como Myrothecium verrucaria , aceleran este proceso utilizando la enzima cianamida hidratasa . [18]
Grupo funcional cianamida
Cianamida es el nombre de un grupo funcional con la fórmula NCNRR 'donde R y R' pueden ser una variedad de grupos. Estos compuestos se denominan cianamidas . Un ejemplo es la naftilcianamida, C 10 H 7 N (H) CN [19]. Algunas cianamidas se preparan mediante alquilación de cianamida cálcica. Otros, como el derivado de naftilo, se producen indirectamente. [11]
Cianamida en el espacio
Debido a su alto momento dipolar permanente (es decir, 4,32 ± 0,08 D), [20] la cianamida fue detectada por emisiones espectrales provenientes de la nube molecular Sgr B2 (T <100 K) a través de sus transiciones de microondas como la primera molécula interestelar conocida que contiene el Marco NCN. [21]
Seguridad
Se utiliza como droga disuasoria del alcohol en Canadá, Europa y Japón. [3]
La cianamida tiene una toxicidad moderada en humanos. [22] Se ha informado que la exposición en el lugar de trabajo a aerosoles de cianamida de hidrógeno o la exposición en personas que viven cerca de la pulverización causan irritación respiratoria , dermatitis de contacto , dolor de cabeza y síntomas gastrointestinales de náuseas, vómitos o diarrea . [22]
Referencias
- ^ "Cyanamide_msds" .
- ^ a b Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0160" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b c d e Thomas Güthner; Bernd Mertschenk (2006). Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a08_139.pub2 .
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enlaces externos
- Tarjeta internacional de seguridad química 0424
- Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0160" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- Directriz de OSHA para cianamida