醫用化學/酰胺
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一、酰胺的構造和命名
酰胺是羧酸的衍生物。在構造上，酰胺可看作是羧酸分子中羧基中的羥基被氨基或烴氨基（-NHR或-NR2）取代而成的化合物；也可看作是氨或胺分子中氮原子上的氫被酰基（
）取代而成的化合物。
酰胺的命名是根據相應的酰基名稱，并在后面加上“胺”或“某胺”，稱為“某酰胺”或“某酰某胺”。例如：
當酰胺中氮上連有烴基時，可將烴基的名稱寫在酰基名稱的前面，并在烴基名稱前加上“N-”“N，N-”，表示該烴基是與氮原子相連的。
二、酰胺的性質
（一）物理性質
在常溫下，除甲酰胺是液體外，其它酰胺多為無色晶體。酰胺分子中含有羰基和氨基，它們分子間能形成氫鍵。由于酰胺分子間氫鍵締合能力較強，因此其熔點、沸點甚至比相對分子質量相近的羧酸還高。
當酰胺中氮原子上的氫被烷基取代后，締合程度減小，熔點和沸點則降低。脂肪族N-烷基取代酰胺一般為液體。
低給酰胺易溶于水，隨著相對分子質量的增大，溶解度逐漸減小。液體酰胺不但可以溶解有機物，而且也可以溶解許多無機物，是良好的溶劑。例如HCON（CH3）2。
（二）化學性質
1．酸堿性
酰胺一般是近中性的化合物，但在一定條件下可表現出弱酸或弱堿性。酰胺是氨或胺的酰基衍生物，分子中有氨基或烴氨基，但其堿性比氨或胺要弱得多。酰胺堿性很弱，是由于分子中氨基氮上的未共用電子對與羰基的π電子形成共軛體系，使氮上的電子云密度降低，因而接受質子的能力減弱。這時C-N鍵出現一定程度的雙鍵性。
然而，氮上的電子云密度降低，卻使N-H鍵的極性增加，從而表現出微弱的酸性。如果氨分子中有兩個氫原子被一個二元酸的酰基取代，則生成環狀的亞氨基化合物（酰亞胺）。由于兩個羰基的吸電子作用，使亞氨基的N-H鍵極性明顯增加，氮上的氫原子較易變為質子，而呈弱酸性。例如：
2．水解
酰胺在通常情況下較難水解。在酸或堿的存在下加熱時，則可加速反應，但比羧酸酯的水解慢得多。
N-取代酰胺同樣可以進行水解，生成羧酸和胺。
3．與亞硝酸反應
酰胺與亞硝酸作用生成相應的羧酸，并放出氮氣。
三、重要的酰胺及其衍生物
（一）尿素
尿素又稱脲，是碳酸的二酰胺。
尿素是哺乳動物體內蛋白質代謝的最終產物，存在于動物的尿中。許多含氮化合物在代謝過程中所釋放的氨是有毒的，通過轉變為尿素從尿中排出而使氨的濃度降低。正常成人每天排泄的尿中約含尿素30g。
尿素是很重要的物質，用途廣泛。它在農業上用作高效固體氮肥，也是有機合成的重要原料。用于合成藥物、塑料等。尿素本身也是藥物，對降低腦顱內壓和眼內壓有顯著療效。
尿素具有酰胺的結構，有酰胺的一般化學性質。但因兩個氨基連在一個羰基上，所以它又表現出某些特殊的性質。
1．弱堿性
尿素分子中有兩個氨基，其中一個氨基可與強酸成鹽，故呈弱堿性。
尿素的硝酸鹽、草酸鹽均難溶于水而易結晶。利用這種性質，可從尿液中提取尿素。
2．水解反應
尿素是酰胺類化合物，在酸、堿或尿素酶的作用下很易水解。
3．縮二脲的生成及縮二脲反應
尿素是一種特殊的酰胺，它的兩個氨基連在同一個羰基上，所以它又有與一般酰胺不同的性質。若將尿素加熱到稍高于它的熔點時，則發生雙分子縮合，兩分子尿素脫去一分子氨而生成縮二脲。
縮二脲是無色針狀晶體，熔點190℃，難溶于水，能溶于堿液中。它在堿性溶液中與少量的硫酸銅（CuSO4）溶液作用，即顯紫紅色，這個顏色反應叫做縮二脲反應。凡分子中含有兩個或兩上以上酰胺鍵（ 
，肽鍵）合
物如多肽、蛋白質等都能發生這種顏色反應。
（二）丙二酰脲
尿素與酰氯、酸酐或酯作用，則生成相應的酰脲。例如，尿素與丙二酰氯反應生成丙二酰脲。
丙二酰脲是無色晶體，熔點245℃，微溶于水。它的分子中含有
由于丙二酰脲中由酮式轉變為烯醇式而呈酸性，所以丙二酰脲又稱巴比土酸。
巴比土酸本身沒有藥理作用，但它的C-5亞甲基上的兩個氫原子都被烴基取代（5，5-二取代）后所得許多取代物，卻是一類重要的鎮靜催眠藥，總稱為巴比妥類藥物。其通式為：
巴比妥類藥物很多，主要的有巴比妥、苯巴比妥（魯米那）、戊巴比妥、異戊巴比妥等。它們是晶體或結晶性粉末，難溶于水，能溶于一般有機溶劑中。
巴比妥類催眠藥的鈉鹽，可作注射用。
（三）磺胺類及氯胺類藥物
烴分子中的氫原子被磺基（-SO3H）取代而成的化合物叫磺酸。芳香磺酸最為重要，例如苯磺酸。
磺酸的化學性質與羧酸類似，但酸性比羧酸強得多。
在醫藥上，重要的磺酰胺類化合物有磺胺類藥物及氯胺類藥物。
1．磺胺類藥物
磺胺類藥物是優良的化學治療劑，開始應用于20世紀30年代。它們能抑制多種細菌，如鏈球菌、葡萄球菌、肺炎球菌、腦膜炎球菌、痢疾桿菌等的生長和繁殖，因此常用以治療由上述細菌所引起的疾病。
磺胺是無色晶體，熔點163℃，味微苦，微溶于水。磺胺能溶于強酸或強堿溶液中，這是由于它在苯環上連有氨基，因此能與酸作用生成鹽；同時。與磺胺基結合的氨基上的氫原子，因受磺酰基的影響而呈酸性，故又能與堿作用。
磺胺口服時副作用很大，僅外用以治療化膿性創傷。為了減少磺胺的副作用，一般采用其它原子團取代磺酰氨基上的氫原子
，其副作用較小，稱為磺胺類藥物。
磺胺類藥物的抗菌譜廣，性質穩定，口服吸收良好，使用方便。表18-2是一些常見的磺胺類藥物。
甲氧芐氨嘧啶（TMP），在化學結構上不屬于磺胺類，但它能加強磺胺藥的作用，也能增強多種抗生素的療效，稱為磺胺增效劑，常與磺胺類藥物或抗生素伍用。
甲氧芐氨嘧啶（TMP)
表18-2 常見的磺胺類藥物
2．氯胺類藥物
苯磺酰胺分子中，氨基的氫原子被氯原子取代的化合物叫做氯胺類藥物。例如：
氯胺類藥物是白色或黃色結晶性粉末，微具氯氣味。能溶于水及乙醇，難溶于乙醚等有機溶劑。
氯胺類藥物都是氧化劑，它們與水反應生成次氯酸或次氯酸鈉，而有殺菌和對化學毒劑的消毒作用，故在軍事醫學上有重要意義。
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