Loading article…
| |||
| |||
| 名前 | |||
|---|---|---|---|
| IUPAC名
シアナミド
| |||
| その他の名前
アミドシアノゲン、カルバモニトリル、カルビミド、カルボジイミド、シアノアミン、シアノアザン、N-シアノアミン、シアノゲンアミド、シアノゲンアミド、シアン窒化物、ジイミノメタン、ハイドロジェンシアナミド、メタンジイミン
| |||
| 識別子 | |||
| |||
3Dモデル（JSmol）
|
| ||
| 3DMet |
| ||
| チェビ |
| ||
| チェムBL |
| ||
| ケムスパイダー |
| ||
| ドラッグバンク |
| ||
| ECHA 情報カード | 100.006.358 | ||
| EC番号 |
| ||
| 784 | |||
| ケッグ |
| ||
パブケム CID
|
| ||
| RTECS番号 |
| ||
| ユニ |
| ||
| 国連番号 | 2811 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
| ||
| |||
| プロパティ | |||
| CH2N2の | |||
| モル質量 | 42.040 グラム/モル | ||
| 外観 | 結晶固体 | ||
| 密度 | 1.28グラム/ cm3 | ||
| 融点 | 44 °C (111 °F; 317 K) | ||
| 沸点 | 260 °C (500 °F; 533 K) (分解) 6.7 Pa で 83 °C 2.5 kPa で 140 °C | ||
| 85 g/100 ml (25 °C) | |||
| 有機溶媒への 溶解性 | 可溶性 | ||
| ログP | -0.82 | ||
| 酸性度（p Ka） | 10.3 [1] | ||
| 危険 | |||
| GHSラベル: | |||
   
| |||
| 危険 | |||
| H301、H311、H314、H317、H351、H361、H373、H412 | |||
| P201、P202、P260、P261、P264、P270、P272、P273、P280、P281、P301+P310、P301+P330+P331、P302+P352、P303+P361+P353、P304+P340、P305+P351+P338、P308+P313、P310、P312、P314、P321、P322、P330、P333+P313、P361、P363、P405、P501 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 引火点 | 141 °C (286 °F; 414 K) | ||
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |||
PEL (許可)
|
なし[2] | ||
REL (推奨)
|
TWA 2 mg/ m3 | ||
IDLH（差し迫った危険）
|
ND [2] | ||
| 安全データシート（SDS） | ICSC 0424 | ||
| 関連化合物 | |||
関連化合物
|
カルシウムシアナミド | ||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
| |||
_3D_spacefill.png/500px-Cyanamide_(nitrile)_3D_spacefill.png)
_3D_spacefill.png/500px-Cyanamide_(diimide)_3D_spacefill.png)
シアナミドは化学式C N 2 H 2の有機化合物です。この白い固体は、農業や医薬品、その他の有機化合物の製造に広く使用されています。また、アルコール抑制薬としても使用されています。分子は、アミノ基に結合したニトリル基を特徴としています。この化合物の誘導体はシアナミドとも呼ばれ、最も一般的なものはカルシウムシアナミド（CaCN 2）です。[3]
互変異性体と自己縮合
シアナミドは、同じ分子内に求核部位と求電子部位の両方を持ち、それ自体でさまざまな反応を起こす。シアナミドは2つの互変異性体として存在し、1つはN≡C–NH 2の結合を持ち、もう1つはHN=C=NH（「カルボジイミド」互変異性体）の結合を持つ。N≡C–NH 2型が主流であるが、いくつかの反応（例えばシリル化）ではジイミド型が重要であると思われる。[3]
シアナミドは二量体化して2-シアノグアニジン（ジシアンジアミド）を生成する。この二量体化は酸によって阻害または逆転し、低温によって阻害される。環状三量体はメラミンと呼ばれる。[3]
生産
シアナミドはカルシウムシアナミドの加水分解によって生成され、カルシウムシアナミドはフランク・カロ法によってカルシウムカーバイドから製造されます。[4]
- CaCN 2 + H 2 O + CO 2 → CaCO 3 + H 2 NCN
変換はスラリー上で行われます。
反応と用途
シアナミドは、求電子剤または求核剤として反応できる機能的な単一炭素フラグメントとみなすことができます。シアナミドによって示される主な反応は、酸性プロトンを含む化合物の付加です。水、硫化水素、セレン化水素はシアナミドと反応して、それぞれ尿素、チオ尿素、セレノ尿素を生成します。
- H 2 NCN + H 2 E → H 2 NC(E)NH 2 (E = O、S、Se)
このように、シアナミドは脱水剤として作用し、縮合反応を引き起こすことができる。アルコール、チオール、アミンも同様に反応してアルキルイソ尿素、イソチオ尿素、グアニジンを生成する。抗潰瘍薬シメチジンは、このような反応性を利用して生成される。関連反応では、シアナミドの二官能性を利用して複素環を生成する。この後者の反応性は、アミノピリミジンのイマチニブ、農薬のアミトロール、ヘキサジノンなど、いくつかの医薬品合成の基礎となっている。脱毛治療薬ミノキシジルや駆虫薬の アルベンダゾール、フルベンダゾール、メベンダゾールは、シアナミドから誘導された 2-アミノイミダゾール部分構造を特徴とする。[3]シアナミドは、チラパザミン、エトラビリン、レバプラザン、ダサンタフィル などの他の医薬品の合成にも使用されます。
シアナミドアニオンは擬似カルコゲンの特性を持っているため、シアナミドは水や硫化水素の類似物とみなすことができます。
第一級アミンや第三級アミンが混入していない第二級アミンの便利な製造方法は、シアナミドとアルキルハライドとの反応でN,N-ジアルキルシアナミドを得ることである。これは容易にジアルキルアミンに加水分解され、その後脱炭酸される。 [5]シアナミドはN-ブロモスクシンイミドの存在下でオレフィン二重結合に付加する。付加生成物は塩基によってN-シアナジリジンに変換され、[6]酸の存在下で環化されてイミダゾリンとなり、アルカリ分解によってさらにビシナルジアミンに反応する。[7]
シアナミドは、複素環化合物の合成ブロックとしても多用途である。1,2-ジアミノベンゼンと反応して2-アミノベンズイミダゾールを形成し[8]、容易に入手可能な環状エナミンである4-(1-シクロヘキセニル)モルホリンと反応して[ 9 ]、元素硫黄と反応して2-アミノチアゾールを良好な収率で形成する[10] 。
ジシアナミドナトリウムはシアナミドと塩化シアンから良好な収率と高純度で得られ、[11] [12]有効医薬品成分の合成中間体として適している。 [13]シアナミドとサルコシンの反応によりグアニジノ基が導入される。クレアチンの工業的合成では、次のように用いられる。[14]
この合成経路では、他の経路で発生するクロロ酢酸、イミノジ酢酸、ジヒドロトリアジンなどの問題のある不純物をほとんど回避できます。生理学的前駆体であるグアニジノ酢酸は、同様にシアナミドとグリシンを反応させることで得られます。
シアナミドを安定化する方法により、工業規模で利用可能となっている。シアナミドはアルカリ性媒体中で自己凝縮する強い親和性があるため（上記参照）、シアナミドの溶液は緩衝剤としてリン酸一ナトリウムを0.5重量％添加することで安定化される。固体シアナミドは、溶媒を慎重に蒸発させ、続いて加水分解されやすいギ酸エステルを添加することで生成される。エステルは微量の水分を吸収し（尿素形成を抑制）、アルカリ性（アンモニア）を中和し、少量のギ酸を継続的に放出する。[15]
農業用途
シアナミドは、商品名ドルメックスで、春に施用される一般的な農業用休眠解除剤で、芽の均一な開花、早期葉展開、開花を刺激します。シアナミドは、前年の秋に蓄積された適度な冷却単位の不足を効果的に補い、失われるはずだった収穫を救うことができます。ブルーベリー、ブドウ、リンゴ、桃、キウイフルーツなどの木本植物に特に効果的です。最近では、米国でアーモンドとピスタチオへの使用が承認されました。過剰投与、高濃度、施用時期の誤りは、芽を損傷する可能性があります（特に桃の木）。[16]栽培者は、ラベルに従って芽吹きの30日前に施用することで、損傷を回避できます。
シアナミドの50%水溶液は、サルモネラ菌や赤痢菌を効果的に殺し、あらゆる成長段階のハエと戦うため、特に養豚業では殺生物剤（消毒剤）としても使用されています。 [17]
環境面
シアナミドは加水分解によって尿素に分解され、優れた肥料になります。Myrothecium verrucariaなどの菌類は、シアナミドヒドラターゼという酵素を利用してこのプロセスを加速します。[18]
シアナミド官能基
シアナミドは、式R 1 R 2 N−C≡Nの官能基の名前であり、R 1および R 2 はさまざまな基である可能性があります。これらの化合物はシアナミドと呼ばれます。1 つの例は、ナフチルシアナミド、C 10 H 7 N(CH 3 )CN で、これは、臭化シアンを試薬として使用して第三級アミンをシアナミドに変換する一般的な方法であるフォン ブラウン反応によって生成されています。[20]また、第二級アミンはアリールシアネートを攻撃してカルバミミデートを与え、加熱するとアレノールが脱離してシアナミドを与えます。同様の反応がスルホニルシアニドでも発生しますが、チオシアネートは脱離を誘発するためにチオフィリック金属を必要とします。[21] : 1389
R 1と R 2が同一のアルキル基であるシアナミドは、親シアナミドの塩をアルキル化することによって直接製造される。 [11] 同様に、アシルシアナミドは、多くの場合塩基を用いて、アシルクロリドとシアナミドから形成される。 [21] : 1388
あるいは、尿素の脱水またはチオ尿素の脱硫化水素によって、時には転位を伴ってシアナミドが生成される。[21] : 1390–1392 イソニトリルジクロリドはアンモニアと反応してシアナミドを生成する。 [ 21] : 1392 カルボジイミド のより安定した原子価異性体として、カルボジイミドが加熱されるか求電子置換を受けるとシアナミドが形成される。[21] : 1393
二次シアナミドは安定しているが、一次シアナミドは対応するトリアジンに三量化される。[21] : 1398
シアナミドはアルキルアミンよりも酸性が強く、塩基性は低く、末端窒素でプロトン化する。しかし、ニッケルが両方の窒素原子に配位するニッケル(0)錯体が知られている。プロトン化されると、中心炭素は非常に求電子性が高くなり、さまざまな求核剤を付加する。[21] : 1393–1395, 1399
宇宙のシアナミド
シアナミドは永久双極子モーメントが高い（4.32±0.08 D）ため、[22] Sgr B2分子雲（T < 100 K）からのマイクロ波遷移によるスペクトル放射で検出され、NCNフレームを含む最初の既知の星間分子となりました。[23]
安全性
カナダ、ヨーロッパ、日本ではアルコール抑制剤として使用されています。 [3]
シアナミドは人間に対して中程度の毒性があります。[24]職場での水素シアナミド噴霧への曝露、または噴霧の近くに住む人々の曝露は、呼吸器の炎症、接触性皮膚炎、頭痛、および吐き気、嘔吐、下痢などの胃腸症状を引き起こすことが報告されています。[24]
参考文献
- ^ 「シアナミド_msds」.
- ^ ab NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0160」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ abcde トーマス・ギュトナー;ベルント・メルトシェンク (2006)。 「シアナミド」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a08_139.pub2。ISBN 3527306730。
- ^ フレデリック・クルツァー;ローソン、アレクサンダー (1954)。 「メチルイソ尿素塩酸塩」。有機合成。34 : 67.土井:10.15227/orgsyn.034.0067。
- ^ Jonczyk A, Ochal Z, Makosza M (1978). 「有機アニオンの反応; LXXXV1. シアナミドの触媒二相アルキル化」.合成. 1978 (12): 882–883. doi :10.1055/s-1978-24922.
- ^ ポンソルド K、イン W (1970). 「シアナミドとハロゲンとオレフィンの追加は、新しい実験結果をもたらします。ハロゲンアナミンとアジリジネン」。四面体Lett. 11 (13): 1125–1128。土井：10.1016/S0040-4039(01)97925-0。PMID 5439242。
- ^ Kohn, Harold; Jung, Sang Hun (1983). 「オレフィンとシアナミドから隣接ジアミンを製造するための新しい立体選択的方法」アメリカ化学会誌. 105 (12): 4106–4108. doi :10.1021/ja00350a068.。
- ^ ワイス、ステファン;ミショー、ホルスト。プリッツェル、ホルスト。ヘルムート・クロムマー (1973)。 「2-アミノベンズイミダゾールの新しくて簡単な合成」。英語版のAngewandte Chemie国際版。12 (10): 841.土井:10.1002/anie.197308411。。
- ^ S. ヒューニッヒ、E. リュッケ、W. ブレニンガー (1961)。 「1-モルホリノ-1-シクロヘキセン」。有機合成: 65. doi :10.15227/orgsyn.041.0065
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)。 - ^ ゲヴァルト、K.;スパイズ、H.メイヤー、R. (1970)。 「Zur Reaktion von Enaminen mit Schwefel und Cyanamid」[エナミンと硫黄およびシアナミドの反応について]。実用化学ジャーナル。312 (5): 776–779。土井：10.1002/prac.19703120507。。
- ^ ab EB Vliet (1925). 「ジアリルシアナミド」.有機合成. 5:45 . doi :10.15227/orgsyn.005.0045.
- ^ Verfahren zur Herstellung von Natrium-Disianamid、veröffentlicht am 10。2000 年 8 月、Anmelder: SKW Trostberg AG。
- ^ 「ジシアナミドナトリウム（Na-ジシアナミド）」lonza.com。2013年5月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月1日閲覧。
- ^ Deutsche Offenlegungsschrift DE-OS 10 2006 016 227 A1、Offenlegungsdatum: 11. 2007 年 10 月、Anmelder: Degussa GmbH
- ^ ヴェールシュテット、クラウス＝ディーター;ワイルドナー、ヴェルナー。ギュトナー、トーマス。ホルツリヒター、クラウス。メルトシェンク、ベルント。ウルリッヒ、アルミン (2009-10-30)。 「シアナミドの安全な輸送」。危険物ジャーナル。170 (2–3): 829–835。土井：10.1016/j.jazmat.2009.05.043。ISSN 0304-3894。PMID 19505756。
- ^ Powell, A. (1999). 「桃へのドルメックス散布に関する行動プログラム」オーバーン大学。2018年6月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「ALZOGUR®」。AlzChem（ドイツ語）。2019年7月1日閲覧。
- ^ ストランスキー H、アンバーガー A (1973). 「Isolierung und eigenschaften einer シアナミドヒドラターゼ(EC-Gruppe 4. 2.1.) aus Myrothecium verrucaria Alb. u. Schw」 [ Myrothecium verrucariaからのシアナミド ヒドラターゼ (EC 4.2.1) の単離と特性]。Z. フランゼンフィジオール。70：74～87。土井：10.1016/S0044-328X(73)80049-2。
- ^ Homer WJ Cressman (1947). 「N-メチル-1-ナフチルシアナミド」.有機合成. 27:56 . doi :10.15227/orgsyn.027.0056.
- ^ マーチ、ジェリー（1992年）。『上級有機化学：反応、メカニズム、構造（第4版）』ニューヨーク：ワイリー。p.436–7。ISBN 0-471-60180-2。
- ^ abcdefg Nekrasov, D. D. (2004) [2003年7月24日]. 「一置換および二置換シアナミドの合成と化学変換」.ロシア有機化学ジャーナル (Zhurnal Organicheskoi Khimii) . 40 (10). [[Nauka (出版社)|]]. doi :10.1007/s11178-005-0030-4.
- ^ Tyler, JK; Sheridan, J.; Costain, CC (1972年8月). 「シアナミドのマイクロ波スペクトル」. Journal of Molecular Spectroscopy . 43 (2): 248–261. doi :10.1016/0022-2852(72)90021-5.
- ^ Turner, BE; Liszt, HS; Kaifu, N.; Kisliakov, AG (1975 年 11 月)。「マイクロ波による星間シアナミドの検出」。The Astrophysical Journal。201 : L149。Bibcode : 1975ApJ ...201L.149T。doi :10.1086/181963。
- ^ ab Schep L、Temple W、Beasley M (2009 年 1 月)。「水素シアナミドの人体への悪影響: ニュージーランド国立毒物センターへの問い合わせの評価」。臨床毒性学。47 (1)。 フィラデルフィア、ペンシルバニア州: 58–60。doi :10.1080/15563650802459254。PMID 18951270。S2CID 6961576。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、シアナミドに関連するメディアがあります。
- 国際化学物質安全性カード 0424
- NIOSH 化学物質の危険性に関するポケット ガイド。「#0160」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- シアナミドに関するOSHAガイドライン