Способы получения амидов
Общим методом получения амидов является взаимодействие аммиака и аминовАмины — органические производные аммиака, в молекуле которого 1, 2 или 3 атома водорода замещены на углеводородные радикалы:
RNH2 (первичные амины), R2NH (вторичные амины), R3N (третичные амины). (RNH2, R2NH) с ацил – группа ацилсодержащими производными карбоновых кислот RC(O)Z, где Z = OR (сложные эфиры), OCOR (ангидриды), Hal (галогенангидриды).
Этот метод называется ацилированием аммиака и аминов. Механизм реакций ацилирования — нуклеофильное замещение при sp2-атоме углерода. Нуклеофилом является аммиак или амин за счёт неподелённой электронной пары атома азота. Наибольшей активностью в этих реакциях обладают хлорангидриды RCOCl и ангидриды (RCO)2O (см. часть III "Функциональные производные карбоновых кислот").
Реакции RC(O)Z с аммиаком, первичными аминами RNH2 или вторичными аминами R2NH приводят соответственно к первичным, вторичным и третичным амидам карбоновых кислот.
В реакциях с галогенангидридами (Z = Cl) и ангидридами (Z = OCOR) на 1 моль образующегося амида расходуется 2 моль аммиака или амина: один моль участвует в образовании амида, второй — связывает выделяющуюся кислоту HZ в аммониевую соль:
• галогенангидридами
• ангидридами
• сложными эфирами (аммонолиз сложных эфиров)
Реакции ацилирования аминов (образование N-замещённых амидов):
• ангидридами
• сложными эфирами (аммонолиз сложных эфиров)
Карбоновые кислотаы также используются для получения амидов, но взаимодействуют они с аммиаком и аминами иначе, чем другие ацильные производные. Карбоновые кислоты не вступают в реакции нуклеофильного замещения группы ОН на NH2, а проявляют кислотные свойства, отдавая протон Н+ основанию (аммиаку или амину) и образуя аммониевые соли. При нагревании эти соли разлагаются с выделением воды, превращаясь в амиды:
Из дикарбоновых кислот (или их ангидридов) получают циклические имиды:
При гидролизе нитрилов в присутствии кислот или оснований выделяют амиды, образующиеся на промежуточной стадии:
Акриламид CH2=CHCONH2, мономер полиакриламидаПолиакриламид — водорастворимый гелеобразующий полимер, широко применяется в нефте- и газодобыче, горно-обогатительной промышленности, сельском хозяйстве, водоподготовке и др. [–CH2–CH(CONH2)–]n, получают гидролизом акрилонитрила CH2=CHСN серной кислотой при температуре 80-100°С или каталитическим гидролизом при 80-120 °С в присутствии медных катализаторов (второй способ предпочтительнее, чем сернокислотный, в экономическом и экологическом отношении):
CH2=CH–С≡N + H2O CH2=CH–CONH2