Лактамы

(от лат. Lac, род. Падеж lactis - молоко), внутренние амиды аминокислот, содержащие в цикле группировку ЧС(О) Ч NRЧ, где R-H или орг. Радикал. В зависимости от числа атомов в цикле различают a-Л. (3 атома), b-Л. (4), g-Л. (5) и т. Д. По номенклатуре ИЮПАК, назв. Л. Производят от назв. Соответствующих гетероциклов. Допускается также наименование Л., основанное на назв. Соответствующих алифатич. К-т с добавлением окончания "лактам". В этом случае место замыкания цикла указывается греч. Буквой. Так, соед. I наз. 2-азетидинон, или b-пропиолактам, соед. II-2-пирролидон, или g-бутиролактам. СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЛАКТАМОВ Л. - кристаллы. Хорошо раств. В орг. Р-рителях и воде (см. Табл.). Амфотерны. В р-рах существуют в виде ассоциатов вследствие образования водородных связей.

ИК спектры Л. С 3-8 атомами в цикле имеют характеристич. Полосы в области 3175-3220 (NЧН), 1700-1780 см -1 (С=О). Для Л. С 9 и более атомами - в области 3220-3270 (NЧН) и 1680 см -1 (С=О). По хим. Св-вам Л. Во многом подобны амидам карбоновых кислот. Хим. Превращения Л. Могут происходить с раскрытием или без раскрытия цикла. К первой группе р-ций относятся кислотный и щелочнойгидролиз, взаимод. С аминами и гидроксиламином, алкоголиз, полимеризация. Условия проведения этих р-ций зависят от размера цикла, а также от кол-ва и положения заместителей в нем. Наиб. Устойчивы к действию нуклеоф. Реагентов 5- и 6-членные Л., наименее - 3- и 4-члeнные. Л., замещенные по атому N, более устойчивы к действию нуклеоф. Агентов, чем незамещенные.

Полимеризация Л. Протекает под действием катализаторов катионного и анионного типов. Легче всего полимеризуются 7-9-членные Л. Лактамный цикл не раскрывается в р-циях алкилирования, ацилирования, галогенирования, нитрозирования и при разл. Превращ., в к-рых участвует карбонильная группа, напр. Л., замещенные по атому N, алкилируются по соседнему с карбонильной группой атому С, напр. При окислении пероксидисульфатами, орг. Надкислотами или Н 2 О 2 в присут. Ионов переходных металлов Л. Превращ. В циклич. Имиды, напр. Под действием разл. Восстановителей (АlН 3, ВН 3, LiAlH4 и др.) Л. Превращ. В циклич. Амины. При восстановлении NaBH4 необходимо предварительно превратить амидную группу в соль О-этиллактима. Восстановление напряженных 3- и 4-членных циклов сопровождается расщеплением амидной связи, напр.

Общие методы синтеза Л. 1. Внутримол. Циклизация аминокислот и их эфиров. Последние генерируют in situ восстановлением к-т и сложных эфиров, имеющих нитро- или нитрильную группу, а также восстановит. Аминированием кетокислот и нек-рыми др. Способами, напр. 2. Расширение цикла кетонов Бекмана перегруппировкой или Шмидта реакцией. Используется гл. Обр. Для пром. Синтеза e-капролактама, а также для получения Л. С числом атомов в цикле >9. 3-членные Л. Синтезируют из a- и N-галогенамидов под действием оснований или из N-неопентилиден- трет -бутиламина с участием дихлоркарбена, напр. Осн. Методы получения 4-членных Л. - конденсация кетенов с иминами, циклизация эфиров b-аминокислот под действием реактивов Гриньяра, взаимод.

Иминов с эфирами a-галогенокислот (Реформатского реакция), напр. Др. Методы синтеза этих Л. Дегидрогалогенирование N-a-галогенациламиномалоновых эфиров в присут. Катализаторов основного характера. Обработка амидов b-галогенкарбоновых к-т амидом калия. Взаимод. B,b-дизамещенных енаминов с арилизоцианатами. 2-Пирролидон и его замещенные м. Б. Синтезированы след. Образом. Для синтеза Л. С числом атомов в цикле >5 используют след. Р-ции. Мн. Л. - биологически активные в-ва. В частности, b-Л. Входят в состав лактамных антибиотиков. В пром-сти Л. Используют гл. Обр. Для произ-ва полиамидных волокон. Кроме того, Л. - неокрашивающие антиозонанты для натурального и синтетич. Каучуков, компоненты нек-рых детергентов для стирки полиэфирных тканей.

Водные р-ры noлu-N-вuнилnuppoлuдoнa- заменители плазмы крови. См. Также 1 -Винил-2 -пирролидон, N-Метилпирролидон. Лит. Общая органическая химия, пер. С англ., т. 4, М., 1983. Rodd's chemistry of carbon compounds, 2 ed., ed. By S. Cofley, v. 1, pt A-D, Arnst., 1964-65. A. M. Сахаров..