Барбитуровая кислота
Барбиту́ровая кислота́ (2,4,6-тригидроксипиримидин, 2,4,6-пиримидинтрион, N,N′-малонилмочевина, уреид малоновой кислоты), гетероциклическое соединение, производное пиримидина, циклический уреид, C4 H4 N2 O3. Впервые получена немецким химиком-органиком А. Байером в 1864 г. Производные барбитуровой кислоты, содержащие алкильные, циклоалкильные или арильные заместители, называются барбитуратами. Молярная масса 128,10 г/моль. tплав 248 °C (с разложением).
Физико-химические свойства
Барбитуровая кислота – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в горячей воде, растворимое в диэтиловом эфире, малорастворимое в холодной воде, этаноле.
Щелочами барбитуровая кислота титруется как одноосновная. Показатель константы кислотности (pKa ) составляет 4,04.
Барбитуровая кислота может существовать в виде нескольких таутомерных форм, обусловливающих её химические свойства. Для неё характерна лактим-лактамная и кето-енольная таутомерия.
Она легко реагирует с электрофильными реагентами, вступая в реакции галогенирования, нитрования, нитрозирования, образуя соответствующие C5-замещённые производные. Оксихлорид фосфора замещает гидроксигруппы на атомы хлора. При окислении барбитуровой кислоты образуется аллоксан. Алкилирование барбитуровой кислоты галоидными алкилами, алкилсульфонатами протекает последовательно по атому углерода C5 и далее по атомам азота N1, N3. В зависимости от условий барбитуровая кислота метилируется диметилсульфатом с образованием 5,5-диметилпроизводного; или 1,3-диметилбарбитуровой кислоты; или смеси N-, O- и C-метилпроизводных.
Барбитуровая кислота легко метилируется диазометаном с образованием 6-метоксиурацилов. Вступает в реакции конденсации с ароматическими альдегидами.
Большие дозы барбитуратов смертельны вследствие угнетения дыхания.
Способы получения
Барбитуровую кислоту синтезируют из мочевины и малоновой кислоты или её диэтилового эфира в присутствии алкоголята натрия.
Применение
Барбитуровую кислоту применяют для получения рибофлавина, пиримидина, виолуровой (5-изонитрозобарбитуровой) и мочевой кислот. Барбитураты используются в медицине как снотворные (барбамил) и противосудорожные (бензонал) средства, а также как средства для наркоза (гексенал).
Объём мирового рынка барбитуровой кислоты составил 19,02 млн. долларов США в 2021 г. и, по прогнозу, вырастет до 26,14 млн. долларов США к концу 2028 г. (в среднем на 4,65 % в год) (Global barbituric acid market regional status and future outlook. 2023).
Литература
- Краткая химическая энциклопедия / гл. ред. И. Л. Кнунянц. – Москва : Советская энциклопедия, 1961. – Т. 1.
- Рабинович В. А. Краткий химический справочник / В. А. Рабинович, З. Я. Хавин. – 2-е изд., испр. и доп. – Ленинград : Химия, 1978.
- Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс ; пер. с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой. – Москва : Мир, 1991.
- Избранные методы синтеза и модификации гетероциклов. Т. 1 / под ред. В. Г. Карцева. – Москва : IBS PRESS, 2003. – (Серия монографий Interbioscreen).
- Тюкавкина Н. А. Биоорганическая химия : учебник для студентов вузов / Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. – 8-е изд., стер. – Москва : Дрофа, 2010. – (Высшее образование : современный учебник).
