巴比妥酸

化合物

巴比妥酸是一种有机化合物,化学式为C4H4N2O3,它由德国化学家阿道夫·冯·拜尔在1864年研究尿酸时发现。巴比妥酸的德语名称“Barbitursäure”衍生自拜尔的爱人芭芭拉(Babara)。[4]

巴比妥酸
IUPAC名
pyrimidine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione
别名 嘧啶三酮、丙二酰缩脲、丙二酰脲、巴比土酸、2,4,6-嘧啶三酮
识别
CAS号 67-52-7(无水)  ✓
6191-25-9(二水)  ✓
PubChem 6211
ChemSpider 5976
SMILES
InChI
InChIKey HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYAE
Beilstein 120502
Gmelin 101571
3DMet B01336
EINECS 200-658-0
ChEBI 16294
KEGG C00813
性质
化学式 C4H4N2O3
摩尔质量 128.09 g·mol−1
外观 无色晶体或白色粉末
密度 1.17 g·cm−3(236 °C)[1]
沸点 250-251 °C(523-524 K)(分解)[2]
溶解性 142 g/L (20 °C)
pKa 4.01 (H2O)[3]
磁化率
  • -78.6·10−6 cm3/mol (二水)
  • -53.8·10−6 cm3/mol (无水)
危险性
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》(简称“GHS”)中有害物质的标签图案
GHS提示词 警告
H-术语 H315, H319, H335
P-术语 P261, P264, P271, P280, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P332+313, P337+313, P362, P403+233, P405
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
2
0
 
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

合成编辑

巴比妥酸最初由阿道夫·冯·拜尔通过二溴巴比妥酸和氰化氢反应得到[5],后来他发表了二溴巴比妥酸经钠汞齐碘化氢的还原法。[6]现在常用的方法是通过丙二酸二乙酯尿素乙醇钠催化下的缩合反应来制备:[7][8]

 

性质及反应编辑

巴比妥酸的α碳由于碳负离子的芳环稳定作用而具有一定程度的酸性(pKa = 4.01):

 

巴比妥酸具有烯醇-互变异构,在气相或溶液中,酮是更稳定的。[9][10]

 

它和4-硝基苯胺亚硝酸聚四氟乙烯颗粒存在下反应,可以得到5-(4-硝基苯基偶氮基)巴比妥酸。[11]它和,如4-羟基苯甲醛可以发生Knoevenagel缩合反应,生成4-羟基亚苄基巴比妥酸。[12]

二氧化氮可以将其硝化,生成5-硝基巴比妥酸。[13]混酸对其硝化生成5,5-二硝基巴比妥酸,它可以进一步水解为二硝基甲烷[14]

 

参见编辑

参考文献编辑

  1. ^ Többens, Daniel M.; Glinneman, Jürgen; Chierotti, Michele R.; van de Streek, Jacco; Sheptyakov, Denis. On the high-temperature phase of barbituric acid. CrystEngComm. 2012, 14 (9): 3046. doi:10.1039/c2ce06636j. eISSN 1466-8033. 
  2. ^ Backer, H. J.; Lolkema, J. Methanetetracarboxylic esters. Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas et de la Belgique. 1939, 58: 23–33. ISSN 0370-7539. CODEN RTCPB4.
  3. ^ Haynes, William M. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th. CRC Press. 2016: 5–89. ISBN 978-1498754286. 
  4. ^ Kauffman, George B. Adolf von Baeyer and the naming of barbituric acid. Journal of Chemical Education. March 1980, 57 (3): 222. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/ed057p222. eISSN 1938-1328. 
  5. ^ Baeyer, Adolf (1863) "Untersuchungen über die Harnsäuregruppe" (Investigations of the uric acid group), Annalen der Chemie, 127: 1–27' 199–236' esp. 231–235.
  6. ^ Baeyer, Adolf (1864) "Untersuchungen über die Harnsäuregruppe" (Investigations of the uric acid group), Annalen der Chemie, 130: 129–175; p. 136.
  7. ^ Michael, Arthur (1887) "Ueber neue Reactionen mit Natriumacetessig- und Natriummalonsäureäthern" (On new reactions with sodium acetoacetic- and sodium malonic acid esters), Journal für Praktische Chemie, 2nd series, 35: 449-459; p. 456.
  8. ^ J. B. Dickey & A. R. Gray (1943). "Barbituric acid". Org. Synth.; Coll. Vol. 2: 60. 
  9. ^ Delchev, V. B. DFT ab initio study of the keto-enol tautomerism of barbituric acid. Journal of Structural Chemistry. July 2004, 45 (4): 570–578. ISSN 0022-4766. doi:10.1007/s10947-005-0031-8. eISSN 1573-8779. 
  10. ^ Eigen, Manfred; Ilgenfritz, Georg; Kruse, Walter. Eine kinetische Methode zur Untersuchung schneller prototroper Tautomerisierungsreaktionen. Chemische Berichte. May 1965, 98 (5): 1623–1638. ISSN 0009-2940. doi:10.1002/cber.19650980539. 
  11. ^ Feng, Guangyuan; Zhu, Meiling; Liu, Lei; Li, Chunbao. A quantitative one-pot synthesis method for industrial azo pigments with recyclable wastewater. Green Chemistry. 2019, 21 (7): 1769–1776. ISSN 1463-9262. doi:10.1039/c8gc03982h. eISSN 1463-9270. 
  12. ^ Kaupp, Gerd; Reza Naimi-Jamal, M; Schmeyers, Jens. Solvent-free Knoevenagel condensations and Michael additions in the solid state and in the melt with quantitative yield. Tetrahedron. May 2003, 59 (21): 3753–3760. ISSN 0040-4020. doi:10.1016/S0040-4020(03)00554-4. 
  13. ^ Kaupp, Gerd; Schmeyers, Jens. Gas/Solid Reactions with Nitrogen Dioxide. The Journal of Organic Chemistry. September 1995, 60 (17): 5494–5503. ISSN 0022-3263. doi:10.1021/jo00122a031. eISSN 1520-6904. 
  14. ^ Langlet, Abraham; Latypov, Nikolaj V.; Wellmar, Ulf; Goede, Patrick; Bergman, Jan. Synthesis and reactions of 5,5-dinitrobarbituric acid. Tetrahedron Letters. March 2000, 41 (12): 2011–2013. ISSN 0040-4039. doi:10.1016/S0040-4039(00)00086-1.