Cyanacetamid

Strukturformel
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] Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335 P: 261​‐​305+351+338[3]
Toxikologische Daten	< 7230 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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

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

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

Chemische Eigenschaften

Die aciden Wasserstoffatome im Cyanacetamid reagieren leicht mit Formaldehyd oder mit Halogenen. Wegen seiner Reaktivität und Multifunktionalität ist Cyanacetamid ein Ausgangsstoff beispielsweise für die Synthese von Heterocyclen.

Verwendung

Cyanacetamid dient als Ausgangsstoff für die Herstellung 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]

Die Umsetzung mit Brom führt zum – inzwischen obsoleten – Biozid 2,2-Dibromcyanacetamid DBNPA.

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.^[7]

Ein Syntheseweg zum Gichtmittel Allopurinol geht von Cyanacetamid aus, das mit Formamidin und nachfolgendem Ringschluss mit Hydrazin ein substituiertes Pyrazol ergibt, das mit Formamid zum Pyrazolo-pyrimidin Allopurinol cyclisiert wird.^[8]

In den Synthesen der Antituberkulotika Ethionamid und des homologen Prothionamid dient Cyanacetamid als Edukt.

Einzelnachweise

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. ↑ Eberhard Breitmaier, Günther Jung: Organische Chemie. 5., überarb. Auflage. Thieme, Stuttgart, New York 2005, ISBN 3-13-541505-8. 
8. ↑ A. Kleemann, J. Engel: Pharmazeutische Wirkstoffe, 2. Aufl., Georg Thieme, Stuttgart - New York, 1982.