Formamida
A formamida é unha amida derivada do ácido fórmico. É un líquido incoloro inmiscible en auga e cun cheiro parecido ao amoníaco. É a materia prima para a fabricación química de sulfamidas e outros fármacos, herbicidas e pesticidas, e na fabricación de ácido cianhídrico. Foi utilizado como suavizante para o papel e fibras. É un solvente para moitos compostos iónicos. Tamén foi utilizado como solvente para resinas e plastificantes.[4] Algúns astrobiólogos suxiren que pode ser unha alternativa á auga como solvente principal noutras posibles formas de vida no Universo.[5]
Formamida | |
---|---|
Metanamida | |
Outros nomes Carbamaldehido | |
Identificadores | |
Número CAS | 75-12-7 |
PubChem | 713 |
ChemSpider | 693 |
UNII | 4781T907ZS |
KEGG | C00488 |
ChEBI | CHEBI:48431 |
ChEMBL | CHEMBL266160 |
Ligando IUPHAR | 4739 |
Imaxes 3D Jmol | Image 1 |
| |
| |
Propiedades | |
Fórmula molecular | CH3NO |
Masa molecular | 45,04 g/mol |
Aspecto | Incoloro, líquido oleoso[2] |
Densidade | 1,133 g/cm3 |
Punto de fusión | 2–3 °C; 36–37 °F; 275–276 K |
Punto de ebulición | 210 °C; 410 °F; 483 K |
Solubilidade en auga | Miscible |
Presión de vapor | 0,08 mmHg a 20 °C |
Acidez (pKa) | 23,5 (en DMSO)[3] |
Perigosidade | |
NFPA 704 | |
Punto de inflamabilidade | 154 °C; 309 °F; 427 K |
Compostos relacionados | |
Compostos relacionados | Ácido carbámico Dimetilformamida |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. |
As formamidas son compostos do tipo RR′NCHO. Unha formamida importante é a dimetilformamida, (CH3)2NCHO.
Produción
editarProdución histórica
editarNo pasado a formamida produciase tratando o ácido fórmico con amoníaco, o que produce formato de amonio, que á súa vez rende formamida ao quentalo:[6]
- HCOOH + NH3 → HCOO−
NH+
4 - HCOO−
NH+
4 → HCONH2 + H2O
A formamida tamén se xerou por aminólise de etil formato:[7]
- HCOOCH2CH3 + NH3 → HCONH2 + CH3CH2OH
Produción moderna
editarO proceso industrial actual para a fabricación de formamida consiste na carbonilación de amoníaco:[4]
- CO + NH3 → HCONH2
Un proceso alternativo en dúas etapas é a amoniólise de metil formato, o cal se forma a partir de monóxido de carbono e metanol:
- CO + CH3OH → HCOOCH3
- HCO2CH3 + NH3 → HCONH2 + CH3OH
Aplicacións
editarA formamida úsase na produción industrial de cianuro de hidróxeno. Tamén se usa como solvente para procesar varios polímeros como o poliacrilonitrilo.[8]
Reaccións
editarA formamida descomponse en monóxido de carbono e amoníaco cando se quenta por riba dos 100 °C.
- HCONH2 → CO + NH3
A reacción é lenta por debaixo dos 160 °C, pero acelera de aí en adiante. A temperaturas moi altas, os produtos de reacción cambian a cianuro de hidróxeno (HCN) e auga:
- HC(O)NH2 → HCN + H2O
O mesmo efecto ocorre en presenza de catalizadores de ácido sólido.[8]
Nicho ou aplicacións de laboratorio
editarA formamida é un constituínte de mesturas crioprotectoras de vitrificación usadas para a crioconservación de tecidos e órganos.
A formamida tamén se usa como estabilizador do ARN en electroforese en xel para desionizar o ARN. Na electroforese de capilaridade, utilízase para estabilizar febras monocatenarias de ADN desnaturalizado.
Outro uso é engadila en solución sol-xel para evitar o craqueo durante a sinterización.
A fomamida no seu estado puro foi utilizada como un solvente alternativo para a autoensamblaxe electrostática de nanopelículas de polímeros.[9]
A formamida úsase para preparar aminas primarias directamente e cetonas por medio de derivados N-formil, usando a reacción de Leuckart.
Bioquímica
editarAs formamidas son intermediarios no ciclo da metanoxénese.
Química prebiótica
editar- Artigo principal: Química prebiótica baseada na formamida.
A formamida propúxose como solvente alternativo á auga, quizais pola súa capacidade de soportar a vida noutras partes do Universo con bioquímicas alternativas ás que se encontran actualmente na Terra. Fórma pola hidrólise do cianuro de hidróxeno. Ten un gran momento dipolar, e as súas propiedades de solvatación son similares ás da auga.[11]
A formamida pode converterse en trazas de guanina ao quentala en presenza de luz ultravioleta.[12]
Demostrouse que varias reaccións químicas prebióticas que producen derivados de aminoácidos poden ter lugar en formamida.[13]
Seguridade
editarNon se recomenda o contacto coa pel e os ollos. Cunha LD50 de gramos por kg, a formamida ten unha toxicidade aguda baixa. Tamén ten unha baixa mutaxenicidade.[8]
A formamida clasifícase como tóxica para a saúde reprodutora.[14]
Notas
editar- ↑ Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. p. 841. ISBN 978-0-85404-182-4. doi:10.1039/9781849733069-FP001.
O nome tradicional ‘formamida’ mantense para a HCO-NH2 e é o nome preferido da IUPAC.
- ↑ "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0295". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
- ↑ F. G. Bordwell; J. E. Bartmess; J. A. Hautala (1978). "Alkyl effects on equilibrium acidities of carbon acids in protic and dipolar aprotic media and the gas phase". J. Org. Chem. 43 (16): 3095–3101. doi:10.1021/jo00410a001.
- ↑ 4,0 4,1 Hohn, A. (1999). "Formamide". En Kroschwitz, Jacqueline I. Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology (4ª ed.). Nova York: John Wiley & Sons, Inc. pp. 943–944. ISBN 978-0471419617.
- ↑ "How to improve the search for aliens". The Economist.
- ↑ Lorin, M. (1864). "Preparation of Formamide by means of Formiates and Oxalates". The Chemical News and Journal of Physical Science IX: 291. Consultado o 14 de xuño de 2014.
- ↑ Phelps, I. K.; Deming, C. D. (1908). "The Preparation of Formamide from Ethyl Formate and Ammonium Hydroxide". The Chemical News and Journal of Physical Science 97: 86–87. Consultado o 14 de xuño de 2014.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Bipp, H.; Kieczka, H. (2012). "Formamides". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a12_001.pub2.
- ↑ Vimal K. Kamineni; Yuri M. Lvov; Tabbetha A. Dobbins (2007). "Layer-by-Layer Nanoassembly of Polyelectrolytes Using Formamide as the Working Medium". Langmuir 23 (14): 7423–7427. PMID 17536845. doi:10.1021/la700465n.
- ↑ Thauer, R. K. (1998). "Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson". Microbiology 144: 2377–2406. PMID 9782487. doi:10.1099/00221287-144-9-2377.
- ↑ Committee On The Limits Of Organic Life In Planetary Systems (2007). The Limits of Organic Life in Planetary Systems. Washington, DC: The National Academies Press. p. 74. ISBN 978-0-309-66906-1. Consultado o 2012-08-29.
- ↑ "Origin of Life: Adding UV Light Helps Form 'Missing G' of RNA Building Blocks". Science Daily. 14 de xuño de 2010.
- ↑ Green, N. J.; Russell, D. A.; Tanner, S. H.; Sutherland, J. D. (2023). "Prebiotic Synthesis of N-Formylaminonitriles and Derivatives in Formamide". Journal of the American Chemical Society 145 (19): 10533–10541. PMC 10197134. PMID 37146260. doi:10.1021/jacs.2c13306.
- ↑ "Support document for identification of formamide as a substance of very high concern because of its cmr1 properties". European Chemicals Agency.