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 Из монопропаноламина и этилакрилатаOrganic Syntheses, Coll. Vol. 6, p. 75, 1988 (Online).
Из 3-хлорпропиламинаХимия. Справочное руководство. Пер. с нем. Л., Химия 1975, с. 359..
Из 1,3-дибромпропана и тозиламида.
Из 1,3-диаминпропана под действием соляной кислотыLadenburg, Sieber in: Chem. Ber. 1890, 23, 2727.:
Реакционная способность 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:
2(CH2)3NH + CS2 -> (CH2)3NCS2^-.(CH2)3NH2+.
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:
(CH2)3NH + HX -> X(CH2)3NH2,
X — галоген или гидроксильная группа OH.
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 триаминаS.-I. Murahashi, N. Yoshimura, T. Tsumiyama, T. Kojima in: J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 15, 5002-5011..
При взаимодействии азетидина с перекисью водорода образуются акролеин и аммиак:
(CH2)3NH + H2O2 -> CH2=CHCHO + NH3 + H2O.
Биологическое значение производных
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.
2-Оксоазетидиновый фрагмент (β-лактамный цикл) входит в состав β-лактамных антибиотиков — пенициллинов, цефалоспоринов, карбапенемов и монобактамов.
Примечания
Ссылки Pubchem ChemSynthesis
Литература Cromwell N. H., Phillips В. "Chem. Rev.", 1979, v. 79, № 4, p. 332; Comprehensive heterocyclic chemistry, pt. 5, v. 8, L., 1984, p. 238.
Категория:Азотистые гетероциклы Категория:Четырёхчленные гетероциклические соединения Категория:Соединения азота по алфавиту