Азетидин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Азетидин
Azetidine structure.svg
Азетидин
Общие
Систематическое
наименование
азетидин — предпочительное, также — азетан
Традиционные названия азациклобутан, триметиленимин, 1,3-пропиленимин
Хим. формула C3H7N
Физические свойства
Молярная масса 57,09 г/моль
Плотность 0,8436 г/см³
Термические свойства
Т. плав. -83 °C
Т. кип. 63 °C
Классификация
Рег. номер CAS 503-29-7
PubChem
Рег. номер EINECS 207-963-8
SMILES
InChI
ChEBI 30968
ChemSpider
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Азетиди́н (1,3-пропиленими́н, азета́н, азациклобута́н, триметиленими́н, 1,3-пропиленимин) — насыщенный четырёхчленный гетероцикл с одним атомом азота.

При нормальных условиях — легкокипящая жидкость с аммиачным запахом, смешивается с водой и спиртами.

Методы синтеза[править | править код]

Из монопропаноламина и этилакрилата[1].

Из 3-хлорпропиламина[2].

Из 1,3-дибромпропана и тозиламида[2].

Из 1,3-дибромпропана под действием соляной кислоты[3]:

Реакционная способность[править | править код]

Азетидин проявляет типичные для алифатических аминов свойства: является сильным основанием (рКа 11,29 при 25°С), алкилируется, ацилируется и нитруется по атому азота, реагирует с сероуглеродом с образованием дитиокарбамата:

.

Вместе с тем, из-за напряжённости четырёхчленного кольца, при действии нуклеофилов для азетидина характерны реакции с раскрытием цикла. Так, под действием галогеноводородов он образует соответствующие γ-галогенпропиламины, а в кислой среде присоединяет воду с образованием γ-аминопропанола:

,
 — галоген или гидроксильная группа .

Азетидиновое кольцо может быть раскрыто другими нуклеофилами. В результате этой реакции возможен синтез веществ с амногруппами на концах молекулы. Например, реакция этилендиамина с азетидином на палладиевом катализатор с раскрытием цикла с получением триамина[4].

Ringöffnungsreaktion mit Ethylendiamin

При взаимодействии азетидина с перекисью водорода образуются акролеин и аммиак:

.

Биологическое значение производных[править | править код]

1 — пенициллины,
2 — цефалоспорины.
β-лактамное кольцо выделено красным

Азетидин и его производные редко встречаются в природных биохимических соединениях. Наиболее часто в организмах находится азетидин-2-карбоновая кислота — ядовитый аналог аминокислоты пролина, содержащаяся в существенной концентрации в корнях и листьях некоторых растений семейства спаржевых, например, в майском ландыше, чем в основном и обусловлены ядовитые свойства этих растений, особенно для животных семейства кошачьих. Следы азетидин-2-карбоновой кислоты также находятся в сахарной свёкле и в столовой свёкле[5].

2-Оксоазетидиновый фрагмент (β-лактамный цикл) входит в состав β-лактамных антибиотиков — пенициллинов, цефалоспоринов, карбапенемов и монобактамов.

Примечания[править | править код]

  1. Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p. 75, 1988 (Online (недоступная ссылка))
  2. 1 2 Химия. Справочное руководство. Пер. с нем. Л., Химия 1975, с. 359.
  3. Ladenburg, Sieber in: Chem. Ber. 1890, 23, 2727.
  4. S.-I. Murahashi, N. Yoshimura, T. Tsumiyama, T. Kojima in: J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 15, 5002-5011.
  5. Seigler, David S. Plant secondary metabolism. — Kluwer Academic, 1998. — P. 222. — ISBN 0-412-01981-7.

Ссылки[править | править код]

Литература[править | править код]

Cromwell N. H., Phillips В. "Chem. Rev.", 1979, v. 79, № 4, p. 332; Comprehensive heterocyclic chemistry, pt. 5, v. 8, L., 1984, p. 238.