Imida

Non confundir con amida ou imina.

En química orgánica, unha imida é un grupo funcional formado por dous grupos acilo unidos a un nitróxeno. A IUPAC defíneos como "diacil derivados do amoníaco ou aminas primarias, especialmente os compostos cíclicos derivados de diácidos" . Estes compostos están relacionados estruturalmente con anhídridos ácidos, aínda que as imidas son menos reactivas. En canto ás súas aplicacións comerciais, as imidas son mellor coñecidas como compoñentes de polímeros de alta resistencia.

Esquema dun grupo imida liñal xeral.

Nomenclatura

A maioría das imidas son compostos cíclicos derivados de ácidos dicarboxílicos e os seus nomes reflicten o do ácido parental. Exemplos son: succinimida derivada do ácido succínico e ftalimida derivada do ácido ftálico. Para imidas derivadas de aminas (vs. amoníaco), o N-substituínte indícase por un prefixo; por exemplo, N-etilsuccinimida deriva do ácido succínico e da etilamina.

Outros compostos chamados imidas

O ligando (química inorgánica)|ligando en química de coordinación denominado imida ten a fórmula NH. Unha imida é un intermediato na fixación do nitróxeno por catalizadores sintéticos. Os compostos orgánicos chamados carbodiimidas teñen a fórmula RN=C=NR, pero non están relacionados coas imidas.

Propiedades

Como son moi polares, as imidas teñen boa solubilidade en medios polares. O centro N-H de imidas derivadas do amoníaco é ácido e pode participar na formación de enlaces de hidróxeno. A diferenza dos anhídridos ácidos estruturalmente relacionados, as imidas resisten a hidrólise e algunhas poden mesmo ser recristalizadas en auga fervendo.

Aplicacións

Moitos polímeros de gran resistencia ou condutores eléctricos conteñen subunidades imida, por exemplo, as poliimidas. Un exemplo é o Kapton no que a unidade que se repite consiste en dous grupos imida derivados de ácidos tetracarboxílicos aromáticos. Outro exemplo de poliimidas é a poliglutarimida feita de polimetilmetacrilato (PMMA) e amoníaco ou unha amina primaria por aminólise e ciclación do PMMA a altas temperaturas e presións, xeralmente nun extrusor. Esta técnica denomínase extrusión reactiva. Un produto de poliglutarimida comercial baseado no derivado metilamina do PMMA, chamado Kamax (TM) produciuno a compañía Rohm and Haas. A dureza destes materiais reflicte a rixidez do grupo funcional imida.

Despertou moito interese na bioactividade dos compostos que conteñen imidas o descubrimento inicial da gran bioactividade da cicloheximida como inhibidor da biosíntese de proteínas en certos organismos. A talidomida, famosa polos seus efectos adversos, foi un dos resultados destas investigacións. Varios funxicidas e herbicidas conteñen a funcionalidade imida. Exemplos son: Captan, que foi retirado polas súas propiedades canceríxenas, e Procymidone.

Algunhas imidas ilustrativas. Empezando pola esquerda: N-etilmaleimida, un reactivo bioquímico; ftalimida, un intermediato químico industrial; Captan, un herbicida controvertido; talidomida, un fármaco que causou deformidades conxénitas; unha subunidade do Kapton, un polímero de alta resistencia utilizado para facer "traxes espaciais".

Preparación

As imidas máis comúns prepáranse quentando ácidos dicarboxilicos ou os seus anhídridos e amoníaco ou aminas primarias. O resultado é a reacción de condensación:

(RCO)₂O + R'NH₂ → (RCO)₂NR' + H₂O

Estas reaccións proceden por intermediacións de amidas. A reacción intramolecular dun ácido carboxílico cunha amida é moito máis rápida ca a reacción intermolecular, que raramente se observa.

Certas imidas poden tamén prepararse no rerranxo de Mumm isoimida a imida.

Reaccións

Para as imidas derivadas do amoníaco, o centro N-H é ácido. Así, coñécense moitos sales metálicos de álcalis das imidas, un exemplo ben coñecido é a ftalimida de potasio. Estes sales poden ser alquilados para dar lugar a N-alquilimidas, que á súa vez poden ser degradadas para liberar aminas primarias. Os nucleófilos fortes, como o hidróxido de potasio ou hidrazina utilízanse no paso de liberación.

O nitróxeno nas imidas non é moi básico, o que lle permite formar compostos estables con halóxenos. O tratamento das imidas cos halóxenos e bases dá os derivados N-halo. Exemplos que son útiles en síntese orgánica son a N-clorosuccinimida e a N-bromosuccinimida, que serven, respectivamente, como fontes de "Cl" e "Br" en síntese orgánica.

Véxase tamén

Ligazóns externas

• IUPAC: imidas