Cyanacetamid

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Strukturformel
Strukturformel von Cyanacetamid
Allgemeines
Name Cyanacetamid
Andere Namen
  • 2-Cyanoacetamid
  • Cyanomethylformamid
  • 3-Nitrilo-propionamid
Summenformel C3H4N2O
Kurzbeschreibung

schwach gelblicher bis weißer Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 107-91-5
EG-Nummer 203-531-8
ECHA-InfoCard 100.003.211
PubChem 7898
ChemSpider 7610
Wikidata Q1146906
Eigenschaften
Molare Masse 84,077 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,061–1,062g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

119–120 °C[1]

Löslichkeit
  • wenig in Ethanol (1,3g·l−1 bei 20 °C)[1]
  • gut in Wasser (150g·l−1 bei 20 °C)[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335
P: 261​‐​305+351+338[3]
Toxikologische Daten

< 7230 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[2]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cyanacetamid ist ein Feststoff und ein Derivat der Essigsäure. Es weist als Amid der Cyanessigsäure eine Nitril-, eine CH-acide Methylengruppe und eine Amidfunktion im Molekül auf.

Gewinnung und Darstellung

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Cyanacetamid wird durch Umsetzung von Cyanessigsäureethylester mit konzentriertem wässrigem Ammoniak in 86–88%iger Ausbeute erhalten.[1]

Herstellung von Cyanacetamid aus Cyanessigsäureethylester und Ammoniak
Herstellung von Cyanacetamid aus Cyanessigsäureethylester und Ammoniak

Eine neuere Synthese ist die Umsetzung von Halogenacetamiden mit Alkalicyaniden in Gegenwart von Wasser.[4]

Reaktionen und Verwendung

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Cyanacetamid dient als Ausgangsstoff für die Herstellung verschiedener anderer Verbindungen, beispielsweise von Malonsäuredinitril, wobei die Amidgruppe durch Reaktion mit Phosphorpentachlorid (PCl5) oder Phosphorylchlorid (POCl3) zur Nitrilgruppe dehydratisiert wird.[5] Die Reaktion kann auch in 1,2-Dichlorethan als Lösemittel durchgeführt werden.[6]

Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid
Herstellung von Malonsäuredinitril aus Cyanacetamid

Cyanacetamid unterliegt einer Keto-Enol-Tautomerie und reagiert leicht mit Halogenen.[7] Die Umsetzung mit Brom führt zum – inzwischen obsoleten – Biozid 2,2-Dibromcyanacetamid DBNPA.

Bromierung von Cyanacetamid
Bromierung von Cyanacetamid

Die Cyclokondensation von 1,3-Diketonen mit Cyanacetamid liefert in einer Guareschi-Thorpe-Reaktion 3-Cyano-2-pyridone. Nachfolgende Hydrolyse der Cyanogruppe in wässriger Säure, Decarboxylierung, Chlorierung und katalytische Hydrierung führt zu 2,4-Dialkylpridinen.[8]

Cyclisierung von Cyanacetamid mit 1,3-Diketonen
Cyclisierung von Cyanacetamid mit 1,3-Diketonen

Ein Syntheseweg zum Gichtmittel Allopurinol geht von Cyanacetamid aus, das mit Formamidin[S 1] und nachfolgendem Ringschluss mit Hydrazin ein substituiertes Pyrazol ergibt, das mit Formamid zum Pyrazolo-pyrimidin Allopurinol cyclisiert wird.[9] In der Synthese des Antituberkulotikums Ethionamid dient Cyanacetamid als Edukt.[10]

Einzelnachweise

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  1. a b c d B. B. Corson, R. W. Scott, and C. E. Vose: Cyanoacetamide In: Organic Syntheses. 9, 1929, S. 36, doi:10.15227/orgsyn.009.0036; Coll. Vol. 1, 1941, S. 179 (PDF).
  2. a b c Datenblatt Cyanacetamid bei Merck, abgerufen am 13. Februar 2010.
  3. a b Datenblatt Cyanoacetamide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 24. Februar 2018 (PDF).
  4. Patent DE2538254C2: Verfahren zur Herstellung von Cyanacetamiden. Angemeldet am 28. August 1975, veröffentlicht am 7. Juni 1984, Anmelder: BASF AG, Erfinder: Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger.
  5. B. B. Corson, R. W. Scott, and C. E. Vose: Malononitrile In: Organic Syntheses. 10, 1930, S. 66, doi:10.15227/orgsyn.010.0066; Coll. Vol. 2, 1943, S. 379 (PDF).
  6. Alexander R. Surrey: Malononitrile In: Organic Syntheses. 25, 1945, S. 63, doi:10.15227/orgsyn.025.0063; Coll. Vol. 3, 1955, S. 535 (PDF).
  7. Alex Eberlin, D. Lyn H. Williams: Halogenation of enol tautomers of 2-cyanoacetamide and malonamic acid. In: Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2. Nr. 7, 27. Juni 2002, S. 1316–1319, doi:10.1039/b202542f.
  8. Eberhard Breitmaier, Günther Jung: Organische Chemie. 5., überarb. Auflage. Thieme, Stuttgart, New York 2005, ISBN 3-13-541505-8.
  9. A. Kleemann, J. Engel: Pharmazeutische Wirkstoffe, 2. Aufl., Georg Thieme, Stuttgart - New York, 1982.
  10. Gowri Sankar Reddipalli, Singavarapu Adilakshmi, Ghojala Venkat Reddy, Guddeti Chandrashekar Reddy: Identification, Synthesis and Characterization of Potential Process Related Impurity of Ethionamide. In: SSRN Electronic Journal. 2022, doi:10.2139/ssrn.4082777.
  1. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Formamidin: CAS-Nr.: 463-52-5, PubChem: 68047, ChemSpider: 61362, Wikidata: Q27117873.