Гидразиды
Гидразиды — производные оксокислот (как карбоновых, так и других органических кислот) общей формулы RkE(=O)l(OH)m, (l ≠ 0), формально являющиеся продуктами замещения гидроксильной группы -OH кислотной функции на остаток гидразина -NRNR2, где R — водород (незамещенные гидразиды) либо алкильный, арильный или другой углеводородный радикал.
Гидразиды карбоновых кислот — карбогидразиды RCO-NRNR2 обычно именуются гидразидами, в случае других кислот в соответствии с рекомендациями ИЮПАК при именовании гидразида в качестве префикса указывается название кислотного остатка, например, гидразиды сульфокислот R-SO2-NHNH2 именуются сульфоногидразидами[1].
Методы синтеза
Наиболее распространённым методом синтеза гидразидов карбоновых кислот является ацилирование гидразина (или замещённых гидразинов при синтезе замещённых гидразидов) различными производными карбоновых кислот — сложными эфирами (как ациклическими, так и лактонами), ангидридами или хлорангидридами:
Эта реакция аналогична синтезу амидов ацилированием аминов.
Поскольку гидразины вследствие α-эффекта аминогруппы значительно нуклеофильнее аминов, то ацилирование сложными эфирами карбоновых кислот (слабыми ацилирующими агентами) применяется для получения гидразидов из активных гидразинов, а ацилирование высокоактивными ангидридами и галогенангидридами — для синтеза гидразидов из малоактивных гидразинов.
В случае синтеза гидразидов сульфоновых кислот, как правило используются хлорангидриды сульфокислот в силу их большей доступности.
Свойства и реакционная способность
Аминогруппа гидразидов проявляет нуклеофильные свойства, близкие к свойствам аминогруппы гидразинов. Так, гидразиды карбоновых и сульфоновых кислот взаимодейстуют с альдегидами и кетонами с образованием соответствующих азометинов[2]:
- RСONHNH2 + R'CHO RCONHN=CHR'
- RSO2NHNH2 + R'CHO RSO2NHN=CHR'
Такие продукты конденсации ароматических альдегидов с гидразидами карбоновых кислот под действием сильных оснований при нагревании образуют арилдиазометаны, реакция используется как препаративный метод синтеза последних[3]:
- RSO2NHN=CHAr + MeO- RSO2N-N=CHAr + MeO(H
- RSO2N-N=CHAr RSO2- + ArCH=N2
Нитрозирование гидразидов карбоновых кислот ведет к образованию ацилазидов:
Применение
Многие гидразиды карбоновых кислот проявляют биологическую активность, некоторые из них нашли применение в качестве противотуберкулёзных средств (АТХ группа J04AC: изониазид, фтивазид), гидразид малеиновой кислоты применяется в качестве регулятора роста растений (ретарданта).
Циклический гидразид аминофталевой кислоты — люминол — используется в аналитической химии качестве хемилюминесцентного индикатора для определения микроколичеств перекиси водорода и ионов металлов, катализирующих её разложение (Cu(II), Co(II)), а также в криминалистике для определения следов крови (гемоглобина).
Примечания
- hydrazides // IUPAG Gold Book
- Jack R. Reid et al. Mesitylenesulfonylhydrazine, and (1Α,2Α,6Β)-2,6-dimethylcyclohexanecarbonitrile and (1Α,2Β,6Α)-2,6-dimethylcyclohexanecarbonitrile as a racemic mixture. Org. Synth. 1997, 74, 217 DOI: 10.15227/orgsyn.074.0217
- Xavier Creary. Tosylhydrazone salt pyrolyses: phenyldiazomethanes. Org. Synth. 1986, 64, 207 DOI: 10.15227/orgsyn.064.0207
Литература
- Иоффе Б. В., Кузнецов М. А., Потехин А. А. Химия органических производных гидразина. — Л.: Химия, 1979. — 224 с.
- Колла В. Э., Берлинский И. С. Фармакология и химия производных гидразина. — Йошкар-Ола: Марийское книжное изд., 1976. — 264 с.
- Гидразиды кислот // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.