Фениламид: строение, свойства и применение¶

Фениламид (в органической химии чаще употребляется уточняющее название анилид) — общее обозначение класса органических соединений, в молекулах которых остаток карбоновой кислоты связан амидной связью с фенильной группой C₆H₅—. Простейший представитель — ацетанилид C₆H₅—NH—CO—CH₃. Термин «фениламид» применяется как родовое название для N-фенилзамещённых амидов карбоновых кислот общей формулы R—CO—NH—C₆H₅, где R — органический радикал (алкильный, арильный или иной).

¶Место в номенклатуре

Строго по правилам ИЮПАК соединения этого класса именуются как N-фениламиды соответствующих кислот: например, N-фенилэтанамид (ацетанилид), N-фенилбензамид (бензанилид). Исторически в химической литературе закрепилось сокращённое название «анилиды», образованное от анилина — ароматического амина C₆H₅NH₂, из которого эти вещества чаще всего и получают. Таким образом, «фениламид» и «анилид» — синонимы, указывающие на один и тот же структурный фрагмент.

¶Строение и общая характеристика

Ключевая особенность строения — амидная группировка —CO—NH—, в которой атом азота непосредственно связан с бензольным кольцом. За счёт сопряжения неподелённой электронной пары азота с карбонильной группой и ароматическим кольцом амидная связь приобретает частично двоесвязный характер, что делает её жёсткой и плоской. Это отражается на физических и химических свойствах:

• повышенная термическая устойчивость по сравнению с простыми аминами;
• ослабленная основность азота (амиды — очень слабые основания);
• способность к образованию водородных связей, а значит — относительно высокая температура плавления.

Низшие фениламиды — кристаллические вещества с характерной температурой плавления, часто хорошо растворимые в органических растворителях и плохо — в воде. Многие из них обладают специфическим запахом.

¶Способы получения

Основной лабораторный и промышленный метод — ацилирование анилина карбоновыми кислотами или их производными:

• реакция анилина с хлорангидридами кислот (ацилхлоридами);
• взаимодействие с ангидридами кислот;
• прямая реакция с карбоновыми кислотами при нагревании;
• перегруппировка Бекмана и родственные превращения оксимов.

Реакция ацилирования анилина широко используется и как способ «защиты» аминогруппы: ацетилирование понижает реакционную способность амина и позволяет проводить дальнейшие превращения в ароматическом кольце без побочных процессов.

¶Химические свойства

Фениламиды сочетают свойства амидов и ароматических соединений:

• Гидролиз. В кислой или щелочной среде амидная связь расщепляется с образованием анилина и соответствующей карбоновой кислоты (или её соли).
• Реакции электрофильного замещения. Бензольное кольцо, активированное амидной группой, вступает в реакции нитрования, галогенирования, сульфирования преимущественно в пара-положение.
• Восстановление. Возможно получение соответствующих аминов.
• Комплексообразование. Амидный кислород способен координироваться с ионами металлов.

¶Практическое значение

Фениламиды находят применение в нескольких областях.

Фармацевтика. Ацетанилид (антифебрин) исторически был одним из первых синтетических жаропонижающих средств, однако из-за токсичности его вытеснили более безопасные производные — парацетамол (пара-гидроксиацетанилид) и фенацетин. Многие лекарственные вещества содержат фрагмент N-фениламида: местные анестетики (лидокаин и его аналоги), некоторые противомикробные и противовоспалительные препараты.

Промышленность. N-фенилзамещённые амиды используются как полупродукты в синтезе красителей, стабилизаторов полимеров, ускорителей вулканизации каучука.

Аналитическая химия. Анилиды применяются для идентификации карбоновых кислот: полученное кристаллическое производное имеет характерную температуру плавления, по которой устанавливают исходную кислоту.

Сельское хозяйство. Ряд фениламидных производных входит в состав пестицидов и гербицидов.

¶Близкие классы соединений

Фениламиды не следует путать с родственными классами:

¶Безопасность

Многие представители класса токсичны. Ацетанилид и фенацетин при длительном применении вызывали поражение печени и почек, что привело к их запрету или ограничению в ряде стран. При работе с фениламидами в лабораторных условиях требуется соблюдение стандартных мер предосторожности: вентиляция, средства индивидуальной защиты, исключение попадания на кожу и слизистые. Конкретные токсикологические характеристики зависят от природы радикала R и определяются отдельно для каждого соединения.

¶Распространённость в природе

В свободном виде фениламиды в природе встречаются редко. Однако структурный мотив «арил—амид» широко представлен в биологически активных природных и полусинтетических молекулах, включая некоторые алкалоиды и антибиотики. Именно это сходство делает фениламиды удобной моделью при изучении взаимодействия лекарств с белками-мишенями.