Гидантоин - Hydantoin

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
Характеристики
C3ЧАС4N2О2
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 для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Гидантоин, или же гликолилмочевина, это гетероциклический органическое соединение с формулой CH2C (O) NHC (O) NH. Это бесцветное твердое вещество, которое возникает в результате реакции гликолевая кислота и мочевина. Это окисленное производное имидазолидин. В более общем смысле гидантоины могут относиться к группы и класс соединений с такой же кольцевой структурой, что и исходное соединение. Например, фенитоин (упомянутый ниже) имеет два фенил группы, замещенные на атоме углерода 5 в молекуле гидантоина.[1]

Синтез

Гидантоин был впервые выделен в 1861 г. Адольф фон Байер в ходе его изучения мочевая кислота. Он получил это гидрирование из аллантоин, отсюда и название.

Harnsäureabbau.svg

Фридрих Урех синтезировал 5-метилгидантоин в 1873 году из аланин сульфат и цианат калия в том, что сейчас известно как Синтез гидантоина уреха.[2] Этот метод очень похож на современный метод с использованием алкил- и арилцианатов. 5,5-диметиловое соединение также может быть получено из ацетонциангидрин (также обнаружено Урехом: см. циангидриновая реакция ) и карбонат аммония.[3] Этот тип реакции называется Реакция Бюхерера – Бергса.[4][5]

Гидантоин также можно синтезировать путем нагревания аллантоин с йодистоводородная кислота или путем «нагревания бромацетилмочевины со спиртовым аммиаком».[6] Циклическая структура гидантоинов подтверждена Дороти Хан 1913.[7]

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

AA + RNCO.png

Использование и появление

Фармацевтические препараты

Группа гидантоина может быть найдена в нескольких важных с медицинской точки зрения соединениях. В фармацевтике гидантоин производные сформировать класс противосудорожные препараты;[8] фенитоин и фосфенитоин оба содержат гидантоиновые фрагменты и оба используются в качестве противосудорожных средств при лечении судорожных расстройств. Производное гидантоина дантролен используется как миорелаксант для лечения злокачественная гипертермия, злокачественный нейролептический синдром, спастичность, и экстаз интоксикация. Ропитоин является примером антиаритмический гидантоин.

Пестициды

Производное гидантоина Имипротрин это пиретроид инсектицид. Ипродион - популярный фунгицид, содержащий группу гидантоинов.[9]

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

Синтез аминокислот

Гидролиз гидантоинов дает аминокислоты:

RCHC (O) NHC (O) NH + H2O → RCHC (NH2) CO2H + NH3

Сам гидантоин реагирует с горячим, разбавленным соляная кислота давать глицин. Метионин промышленно производится из гидантоина, полученного из метиональ.[9]

Метилирование

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

Галогенирование

Немного N-галогенированные производные гидантоина используются в качестве хлорирующих или бромирующих агентов в дезинфицирующее средство / дезинфицирующее средство или биоцид товары. Три основных N-галогенированные производные дихлордиметилгидантоин (DCDMH), бромхлордиметилгидантоин (BCDMH) и дибромодиметилгидантоин (DBDMH). Смешанный этилметиловый аналог 1,3-дихлор-5-этил-5-метилимидазолидин-2,4-дион (бромхлорэтилметилгидантоин), также используется в смесях с вышеуказанными.

Ипродион - популярный фунгицид, содержащий группу гидантоинов.

Окисление ДНК до гидантоинов после смерти клетки

Высокая доля цитозин и тимин базы в ДНК окисляются до гидантоинов с течением времени после смерти организма. Такие модификации блокируют ДНК-полимеразы и тем самым предотвращают ПЦР от работы. Такое повреждение является проблемой при работе с древними образцами ДНК.[12]

Рекомендации

  1. ^ Уэр, Элинор (1950). «Химия гидантоинов». Chem. Ред. 46 (3): 403–470. Дои:10.1021 / cr60145a001.
  2. ^ Урех, Фридрих (1873). "Ueber Lacturaminsäure und Lactylharnstoff". Liebigs Ann. (на немецком). 165 (1): 99–103. Дои:10.1002 / jlac.18731650110.
  3. ^ Wagner, E.C .; Байзер, Мануэль (1940). «5,5-Диметилгидантоин». Органический синтез. 20: 42. Дои:10.15227 / orgsyn.020.0042.; Коллективный объем, 3, п. 323
  4. ^ Бухерер, Х. Т.; Штайнер, В. (1934). J. Prakt. Chem. (на немецком). 140: 291–. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  5. ^ Bergs, Ger. погладить. 566 094 (1929) [C. А., 27, 1001 (1933)].
  6. ^ Чисхолм, Хью, изд. (1911). «Гидантоин». Британская энциклопедия. 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 | название = (помощь)
  8. ^ «Гидантоиновые противосудорожные средства». наркотики.com.
  9. ^ а б Драуз, Карлхайнц; Грейсон, Ян; Климанн, Аксель; Криммер, Ханс-Петер; Лойхтенбергер, Вольфганг; Weckbecker, Кристоф (2007). "Аминокислоты". Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Дои:10.1002 / 14356007.a02_057.pub2. ISBN  978-3527306732.
  10. ^ «5,5-Диметилгидантоин (ДМГ) - высокоэффективный галогенный стабилизатор для влажной части, PaperCo».
  11. ^ «5,5-Диметилгидантоин».
  12. ^ Хофрайтер, Майкл; Серр, Дэвид; Пойнар, Хендрик Н .; Куч, Мелани; Паабо, Сванте (2001). «Древняя ДНК». Природа Обзоры Генетика. 2 (5): 353–359. Дои:10.1038/35072071. PMID  11331901.

внешняя ссылка