Isosyaanihappo

Isosyaanihappo (HNCO) on keskivahva epäorgaaninen happo. Yhdistettä voidaan käyttää muun muassa orgaanisen kemian synteeseissä. Isosyaanihapon suolat ja esterit ovat isosyanaatteja.

Isosyaanihappo
Tunnisteet
CAS-numero 75-13-8
Ominaisuudet
Molekyylikaava HNCO
Moolimassa 43,028 g/mol
Ulkomuoto Väritön neste tai kaasu
Sulamispiste –86,8 °C[1]
Kiehumispiste 23,5 °C[1]
Tiheys 1,14 g/cm3[2]
Liukoisuus veteen Liukenee

Ominaisuudet
Isoysaanihapon tautomeriset muodot. Vasemmalla syaanihappo ja oikealla isosyaanihappo

Huoneenlämpötilassa isosyaanihappo on väritöntä nestettä tai kaasua. Sillä on kaksi tautomerista muotoa, jotka ovat isosyaanihappo ja syaanihappo. Näistä muodoista isosyaanihappo on stabiilimpi ja ne esiintyvät tasapainossa, jossa noin 97 % on isosyaanihappoa ja 3 % on syaanihappoa. Yhdiste liukenee veteen sekä useisiin orgaanisiin liuottimiin muun muassa dietyylieetteriin, tetrahydrofuraaniin, tetrakloorimetaaniin ja tolueeniin. Isosyaanihappo on keskivahva happo ja sen pKa-arvo on 3,66. Vesiliuos hydrolysoituu hitaasti ammoniakiksi ja hiilidioksidiksi. Isosyaanihappo trimerisoituu helposti syanuurihapoksi, joka hajoaa uudelleen isosyaanihapoksi kuumennettaessa yli 360 °C:n lämpötilaan.[1][2][3][4][5][6]

Valmistus ja käyttö

Isosyaanihappoa voidaan valmistaa joko syanuurihapon tai urean pyrolyysillä ja muodostuva kaasu johdetaan kloroformiin, tetrakloorimetaaniin tai tetrahydrofuraaniin. Vesiliuoksia voidaan valmistaa myös syanaattisuoloista, kuten natriumsyanaatista, ja laimeista hapoista. Käytettyjä happoja ovat muun muassa vetykloridi, etikkahappo, oksaalihappo ja steariinihappo.[1][2][4][6]

C3H3N3O3 → 3 HNCO
H+ + NCO- → HNCO

Isosyaanihappoa voidaan käyttää orgaanisen kemian synteeseissä isosyanaattien, allofanaattien ja eräiden heterosyklisten yhdisteiden valmistuksessa.[2]

Karbamylaatio

Karbamylaatioksi sanotaan reaktiota, jossa isosyaanihappo liittyy amiiniin, guanidiiniryhmään tai tioliin. Isosyanaatti on reaktion elektrofiili. Karbamylaatio voi tapahtua joillekin proteiineille translaation jälkeisesti eli post-translationaalisesti. Proteiinien kohdalla amiini voi olla esimerkiksi lysiinin sivuketju, jolloin lysiinistä muodostuu homositrulliini. Guanidiiniryhmän kohdalla kyse voi olla esimerkiksi arginiinin sivuketjusta. Tiolin tapauksessa taas kyse voi olla vaikkapa kysteiinistä.[7] Primäärisen amiinin (RNH2) karbamylaatiossa muodostuu karbamidi- eli ureajohdannainen (RNHC(O)NH2):

HNCO + RNH2 → RNHC(O)NH2

Lähteet
  1. Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman: Inorganic chemistry, s. 821. Academic Press, 2001. ISBN 978-0-12-352651-9. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 10.4.2016). (englanniksi)
  2. Acharan S. Narula & Kishore Ramachandran: Isocyanic Acid, e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 2001. Teoksen verkkoversio Viitattu 10.4.2016
  3. E. M. Karamäki: Epäorgaaniset kemikaalit, s. 146. Kustannusliike Tietoteos, 1983. ISBN 951-9035-61-3.
  4. John Wojtowicz: Cyanuric and Isocyanuric Acids, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2004. Viitattu 10.4.2016
  5. Peter M. Schalke: Cyanates, Inorganic Salts, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2006. Viitattu 10.4.2016
  6. N.N. Greenwood & A. Earnshaw: Chemistry of the Elements, s. 323. 2nd Edition. Butterworth Heinemann, 1997. ISBN 0-7506-3365-4. (englanniksi)
  7. FH Verbrugge, WHW Tang, SL Hazen: Protein carbamylation and cardiovascular disease. Kidney international, 2015, 88. vsk, nro 3, s. 474–478. PubMed:26061545. doi:10.1038/ki.2015.166. ISSN 0085-2538. Artikkelin verkkoversio.

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.