Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
ХС.ХН2 + Н,0 -> Н2ХСОХН,
Наконец, мочевину можно получать также путем взаимодействия фосгена с аммиаком или его производными, однако эта реакция (хотя она и протекает гладко) по экономическим соображениям в промышленности не применяется и используется лишь для получения производных мочевины:
СОС12 + 2ХН,0>Н-, -> СО (ХНС>Н5)2 днэтплмочевииа
Мочевина кристаллизуется в виде призм, возгоняется в вакууме, легко растворима в воде и спирте, нейтральна (т. пл. 133°).
При нагревании с кислотами или щелочами мочевина гидролн-зуется до двуокиси углерода и аммиака. Под влиянием энзимов, так называемых уреаз (в микроорганизмах, в соевых бобах и др.), гидролиз происходит уже при обычной температуре:
СО (ХН,)2 + Н20 -> С02 + 2ХН,
Азотистая кислота реагирует с мочевиной с образованием двуокиси лтлерода, воды и азота (метод разложения азотистой кислоты):
СО(ХН2)2+2НХО, -> С02+2Х,+ 311,0
Мочевина является амидом кислоты и поэтому способна образовывать соли как с минеральными кислотами, так и с металлами. Труднорастворимыми и хорошо кристаллизующимися ее солями являются нитрат СО(ХН2)2 • НХОз и оксалат [СОСЫЬЬЬЬ • С2Н204, которые можно рассматривать частично как аммониевые, частично как оксониевые соли (МШ^СО-• -НХОз.
Малой растворимостью обладает также ртутное производное мочевины, которое образуется в результате присоединения нитрата ртути и может быть представчено следующей формулой:
/ХН ИйОН ОС/
ЧХН --г^ХОз
Заслуживает внимания превращение, которое мочевина претерпевает при нагревании. При медленном нагревании до 150—160° происходит
288 Г.1. 13. Простейшие четырехзамвщенные производные метана
отщепление аммиака, причем получающаяся нзоциановая кислота реа-[ирует с мочевиной п образует б и у р е т (т. пл. 193°):
И.ХСОХ'Н, --> ны=с=о + ын3
НЫ=С=0+ Н.ХСОХН, > Н2Ы—СО—ЫН—СОЫН. ... биурет
Биурет можно рассматривать как амид аллофа новой кислоты, Н2Ы—СО—.МП—СООН, представляющей собой у р е и д (производное мочевины) угольной кислоты.
Биурет интересен тем, что в щелочной среде он дает с медными солями интенсивное фиолетовое окрашивание вследствие образования медных комплексных солей. Это явление, известное под названием биуретовой реакции, характерно для многих веществ, в молекуле которых содержится не менее двух амидных остатков —СОМЫ, или аналогичным образом построенных групп (эту же реакцию дают аминоспирты, содержащие в середине или на конце молекулы амино-оксиэтиленовый остаток —СНЫНгСНОН—). Эта реакция характерна также для белков и применяется для их обнаружения.
При быстром нагревании до несколько более высокой температуры из мочевины образуется главным образом циановая кислота, полимеризующаяся затем при этой же температуре в тримолекулярную циануровую кислоту (стр. 293):
СО(ХН,)2 --»¦ ЫНз+МСОН циановая
кислота ¦ -' .¦
31ЧСОН -* (КСоН)з
„ ииануровая •
кислота
Мочевина обладает интересным свойством образовывать хорошо кристаллизующиеся продукты присоединения с нормальными парафинами, нормальными жирными кислотами, нормальными спиртами жирного ряда, сложными эфирамн, галоидирован-ны.ми углеводородами и т. п. (Бенген, Шлепк). При этом получаются так называемые «соединения включения», образование которых обусловлено тем, что указанные нормальные парафины и их производные отлагаются в тончайших полых канальцах, имеющихся в гексагональной кристаллической решетке мочевины. Соединения с сильно разветвленной углеродной цепью к этому не способны, так как они не могут поместиться в канальцах. На этом принципе основан способ разделения парафинов с нормальной и разветвленной цепью, а также их производных.
В настоящее время мочевина применяется в очень больших количествах в качестве удобрения. Кроме того, она используется как стабилизатор нитроцеллюлозы, а в медицине — в качестве мочегонного средства. Мочевина применяется также в производстве целого ряда снотворных препаратов (веронал, пропонал, диал, люминал), некоторых успокаивающих средств — адалина (бромдиэтнлацетнл.мочевнна), бромурала (з -бро.чизовалерилмочевина) и нодсодержащего препарата поливала (а-иодизовалерил-мочевина). Получаемые в технике мочевипо-формальдегндные смолы образуются либо непосредственно из исходных веществ без катализатора, либо с добавкой оснований (МНз) или кислот. При этом в качестве первого продукта, вероятно, образуется мети-лолмочевина (I), которая затем или отщепляет воду и превращается в метнленмоче-вину (II), дающую в свою очередь полимеризат (Iii), или вступающая в реакцию конденсации с другими молекулами мочевины и формальдегида, причем получается полимеризат (IV) (возможны также разветвления цепей):
НОСН,ХНСО\'Н, -> СН.>=ХСОХН, -->----СН,—X—СН,—X-----СН,—N____
II U I I " |
n-h.conhJ.icho СОХ'Н'-> сохн* CONHa
I 111
v
НД'СОХНСН, [—ХНСОХНСН,—}х NHCOXHCH,OH IV
Гуанидин
289
А л к и л и р о в а н н ы е мочевины получаются таким же путем, как и мочевина. Они образуются при нагревании алкилированиых цианатов аммония или же из фосгена и алкиламинов.
Более интересными, чем эти соединения, имеющие, в отличие от мочевины, мало характерных особенностей, являются алкильные производные из ом оч евины, таутомериой мочевине:
