[科普中國]-取代脲

取代脲是一類極為有用的重要精細(xì)化學(xué)品，可廣泛用于除草劑、殺蟲劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和醫(yī)藥等的中間體。

應(yīng)用在對(duì)稱或非對(duì)稱取代脲的結(jié)構(gòu)單元中含有不同取代的肽鍵，故大多具有生物活性，且不對(duì)稱脲單元是許多酶抑制劑和生物模擬肽的常見結(jié)構(gòu)。 此特點(diǎn)使得它們?cè)卺t(yī)藥、 生物領(lǐng)域中具有舉足輕重的地位，不僅在除草（如滅草隆、甲氧隆、敵草隆等）、殺蟲（如除蟲脲、滅幼脲、氟鈴脲等）、殺菌（如三氯均二苯脲、3-三氟甲基-4,4′二氯二苯脲）以及植物生長調(diào)節(jié)等方面具有重要用途，而且許多酶抑制劑、生物模擬肽等生物活性物質(zhì)， 如作為細(xì)胞周期依賴激活酶的抑制劑， 不對(duì)稱取代脲中的羰基和氨基通過氫鍵而與酶進(jìn)行結(jié)合， 阻斷細(xì)胞的生長周期， 使細(xì)胞死亡；還有一些脲類化合物在醫(yī)藥上用作抗腫瘤試劑，以及用來治療動(dòng)脈硬化和高血脂， 抑制膽固醇乙酞轉(zhuǎn)移酶的活性等；此外脲類化合物還可作為石油、烴類燃料以及聚合物的添加劑，如抗氧劑、抗沉淀劑、緩蝕劑等。1

合成方法光氣或異氰酸酯法工業(yè)上合成取代脲的傳統(tǒng)方法是采用光氣或基于光氣的異氰酸酯法， 合成取代脲最常用的方法還是異氰酸酯與胺的加成。 這種方法原料具有高毒性， 并且反應(yīng)中生成大量強(qiáng)腐蝕性和污染性的含氯廢物， 造成設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕及產(chǎn)品后處理上的困難；同時(shí)，異氰酸酯的活性非常高，需要在無水、無氧、氮?dú)獗Ｗo(hù)氛圍下進(jìn)行反應(yīng)，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)要求特別高，操作比較復(fù)雜。1

重排反應(yīng)法20 世紀(jì)初 curtius 提出用疊氮化合物的方法來制備芳香胺或雜環(huán)芳香酰胺， 根據(jù)不同的反應(yīng)條件可以得到不同的產(chǎn)物 （酰胺或脲類化合物）。

取代脲的置換反應(yīng)利用尿素與有機(jī)胺的分步取代反應(yīng)可用于非對(duì)稱脲類化合物的合成。 1967 年，日本學(xué)者報(bào)道了叔胺催化的 N,N-二苯基脲和一級(jí)胺合成不對(duì)稱取代脲的方法，收率較低（5.2%～41.6%）。1

催化羰基化法隨著碳一化學(xué)的發(fā)展， 直接利用 CO 的羰基化反應(yīng)來合成取代脲的方法被發(fā)現(xiàn)并得到廣泛研究，CO 羰基化法的催化劑有金屬和非金屬之分 。 其中較多的研究集中在用貴金屬（如釕、鍺、鈀）和它們的化合物作催化劑的硝基化合物的還原羰基化和胺的氧化羰基化反應(yīng)上， 該類反應(yīng)一般需要較高的溫度和壓力，成本較高。1