Imide - Imide

Um grupo funcional de imida linear geral

Em química orgânica , uma imida é um grupo funcional que consiste em dois grupos acila ligados ao nitrogênio . Os compostos são estruturalmente relacionados aos anidridos ácidos , embora as imidas sejam mais resistentes à hidrólise. Em termos de aplicações comerciais, as imidas são mais conhecidas como componentes de polímeros de alta resistência, chamados poliimidas . As imidas inorgânicas também são conhecidas como compostos no estado sólido ou gasosos, e o grupo imido (= NH) também pode atuar como um ligante .

Nomenclatura

A maioria das imidas são compostos cíclicos derivados de ácidos dicarboxílicos e seus nomes refletem o ácido original. Exemplos são succinimida , derivada de ácido succínico , e ftalimida , derivada de ácido ftálico . Para imidas derivadas de aminas (em oposição à amônia), o N- substituinte é indicado por um prefixo. Por exemplo, N-etilsuccinimida é derivada de ácido succínico e etilamina . Isoimidas são isoméricas com imidas normais e têm a fórmula RC (O) OC (NR ′) R ″. Freqüentemente, são intermediários que se convertem em imidas mais simétricas. Os compostos orgânicos chamados carbodiimidas têm a fórmula RN = C = NR. Eles não têm relação com as imidas.

Imidas de ácidos dicarboxílicos

Os links PubChem dão acesso a mais informações sobre os compostos, incluindo outros nomes, ids, toxicidade e segurança.

n Nome comum Nome sistemático Estrutura PubChem ácido parental estrutura
2 Succinimida Pirrolidina-2,5-diona Succinimida.svg 11439 Ácido succínico Succinic acid.png
2, ligações duplas cis carbono-carbono insaturadas Maleimida Pirrol-2,5-diona Maleimide.png 10935 Ácido maleico Ácido maleico-2D-esquelético-A.png
3 Glutarimida Piperidina-2,6-diona Glutarimide.svg 70726 Ácido glutárico Glutaric acid.png
6 Ftalimida Isoindol-1,3-diona Phthalimide.svg 6809 Ácido ftálico Phthalic-acid-2D-skeletal.png

Propriedades

Por serem altamente polares, as imidas exibem boa solubilidade em meios polares. O centro N – H das imidas derivadas da amônia é ácido e pode participar das ligações de hidrogênio . Ao contrário dos anidridos ácidos estruturalmente relacionados, eles resistem à hidrólise e alguns podem até ser recristalizados em água fervente.

Ocorrência e aplicações

Muitos polímeros de alta resistência ou eletricamente condutores contêm subunidades imida, ou seja, as poliimidas . Um exemplo é Kapton, onde a unidade de repetição consiste em dois grupos imida derivados de ácidos tetracarboxílicos aromáticos. Outro exemplo de poliimidas é a poliglutarimida tipicamente feita de polimetilmetacrilato (PMMA) e amônia ou uma amina primária por aminólise e ciclização do PMMA em alta temperatura e pressão, tipicamente em uma extrusora. Essa técnica é chamada de extrusão reativa. Um produto comercial poliglutarimida baseado no derivado da metilamina do PMMA, denominado Kamax, foi produzido pela empresa Rohm and Haas. A tenacidade desses materiais reflete a rigidez do grupo funcional imida.

O interesse na bioatividade de compostos contendo imida foi despertado pela descoberta precoce da alta bioatividade da Cicloheximida como um inibidor da biossíntese de proteínas em certos organismos. A talidomida , famosa por seus efeitos adversos, é um dos resultados dessa pesquisa. Vários fungicidas e herbicidas contêm a funcionalidade imida. Os exemplos incluem Captan , que é considerado cancerígeno em algumas condições, e Procimidona .

Imidas ilustrativas, a partir da esquerda: N- etilmaleimida , um reagente bioquímico; ftalimida , um intermediário químico industrial; Captan , um pesticida controverso; a talidomida , uma droga que já causou muitos defeitos congênitos; uma subunidade de Kapton , um polímero de alta resistência usado para fazer trajes espaciais .

No século 21, surgiu um novo interesse nos efeitos imunomoduladores da talidomida, levando à classe de imunomoduladores conhecidos como drogas imida imunomoduladoras (IMiDs).

Preparação

As imidas mais comuns são preparadas por aquecimento de ácidos dicarboxílicos ou seus anidridos e amônia ou aminas primárias . O resultado é uma reação de condensação :

(RCO) 2 O + R′NH 2 → (RCO) 2 NR ′ + H 2 O

Essas reações ocorrem por intermédio das amidas . A reação intramolecular de um ácido carboxílico com uma amida é muito mais rápida do que a reação intermolecular, que raramente é observada.

Eles também podem ser produzidos por meio da oxidação de amidas , particularmente quando a partir de lactamas .

R (CO) NHCH 2 R '+ 2 [O] → R (CO) N (CO) R' + H 2 S

Certas imidas também podem ser preparadas no rearranjo de Mumm de isoimida para imida .

Reações

Para imidas derivadas de amônia, o centro N – H é fracamente ácido. Assim, os sais de metal alcalino de imidas podem ser preparados por bases convencionais, como hidróxido de potássio. A base conjugada da ftalimida é a ftalimida de potássio . Este ânion pode ser alquilado para dar N- alquilimidas, que por sua vez podem ser degradadas para liberar a amina primária. Nucleófilos fortes, como hidróxido de potássio ou hidrazina, são usados ​​na etapa de liberação.

O tratamento de imidas com halogênios e base dá os derivados N- halo. Exemplos que são úteis em síntese orgânica são N- clorossuccinimida e N - bromosuccinimida , que servem respectivamente como fontes de "Cl + " e "Br + " em síntese orgânica .

Imida na química de coordenação

Na química de coordenação, os complexos de imido de metal de transição apresentam o ligante NR 2- . Eles são semelhantes aos ligantes oxo em alguns aspectos. Em alguns, o ângulo MNC é de 180º, mas freqüentemente o ângulo é decididamente curvado. A imida original (NH 2- ) é um intermediário na fixação de nitrogênio por catalisadores sintéticos.

Estrutura de um complexo de imido representativo (py = piridina , CMe 3 = terc-butil )

Referências

links externos