Лактам — это циклический амид , формально полученный из аминоалкановой кислоты посредством реакций циклизации . Термин представляет собой гибрид слов лактон + амид .
Греческие префиксы в алфавитном порядке указывают размер кольца.
Эта номенклатура по размеру кольца обусловлена тем фактом, что гидролиз α-лактама дает α- аминокислоту , а гидролиз β-лактама дает β-аминокислоту и т. д.
Для органического синтеза лактамов используются общие синтетические методы .
Лактамы образуются в результате кислотно-катализируемой перегруппировки оксимов в перегруппировке Бекмана .
Лактамы образуются из циклических кетонов и азотистоводородной кислоты в реакции Шмидта . Циклогексанон с азотистоводородной кислотой образует ε-капролактам , который при обработке избытком кислоты образует кардиазол — стимулятор сердечной деятельности.
Лактамы могут быть образованы из циклизации аминокислот посредством связывания амина и карбоновой кислоты в одной молекуле. Лактамизация наиболее эффективна таким образом, если продукт представляет собой γ-лактам. Например, Fmoc-Dab(Mtt)-OH, хотя его боковая цепь амина стерически защищена чрезвычайно объемной 4-метилтритильной (Mtt) группой, амин все еще может внутримолекулярно связываться с карбоновой кислотой, образуя γ-лактам. Эта реакция почти завершилась в течение 5 минут со многими связывающими реагентами (например, HATU и PyAOP ). [1]
Лактамы образуются в результате внутримолекулярной атаки линейных ацильных производных в результате реакции нуклеофильного абстрагирования .
Иминиевый ион реагирует с галоний-ионом, образованным in situ в результате реакции алкена с йодом . [ 2]
Лактамы образуются в результате катализируемого медью 1,3-диполярного циклоприсоединения алкинов и нитронов в реакции Кинугасы .
Реакция Дильса-Альдера между циклопентадиеном и хлорсульфонилизоцианатом (CSI) может быть использована для получения как β-, так и γ-лактама. При более низкой температуре (−78 °C) предпочтительным продуктом является β-лактам. При оптимальных температурах получается очень полезный γ-лактам, известный как лактам Винса [3] . [4]
Лактим — это циклическое соединение имидной кислоты , характеризующееся эндоциклической двойной связью углерод-азот . Они образуются, когда лактамы подвергаются таутомеризации .