碳酰胺

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基本内容

碳酰胺　　碳酰胺(tanxianan)

　　又称脲，俗称尿素。是碳酸的全酰胺，白色晶体，熔点为132.7℃，易溶于水和醇，不溶于醚。磺酰胺是最早从人体排泄物中提取的一个纯有机化合物(1773)，也是第一个在实验室中由人工合成的有机化合物(1828年)。

　　碳酰胺有很弱的碱性，可以与强酸反应生成盐，但不能用石蕊试纸检验。

　　H2N─CO─NH2─HCl→H2N──NH+3Cl-

　　碳酰胺在酸、碱或尿素酶的存在下可发生水解。

　　H2N─CO─NH2+H2O+2HCl→CO2+2NH4Cl

　　H2N─CO─NH2+2NaOH→2NH2+Na2CO3

　　H2N─CO─NH2+H2O2→NH3+CO2

　　植物和许多微生物能产生尿素酶，施于土壤中的碳酰胺是在这种酶存在下水解后，被植物吸收的。碳酰胺是含氮量最高的氮肥，又是脲醛塑料和医药的原料。

　　工业上，尿素由二氧化碳与氨加压制得(参见“尿素”)。

　　分子式：CO(NH2)2

　　CAS号：

　　性质：又称碳酰胺，脲。纯品为无色、无臭、针状或棱柱状晶体。工业产品因含有杂质，略带微红色。密度1.335g/cm3。熔点132.7℃，超过熔点温度开始分解，可溶于水、乙醇和苯中。存在于人类和哺乳动物的尿液中。商品尿素采用氨和二氧化碳为原料在高温、高压下进行合成反应制得（详见合成尿素）。尿素含氮量46%，在农业上用作氮肥。在工业上用作动物饲料添加剂，制造炸药、稳定剂和脲醛树脂等。1.63%水溶液为等渗液。为角质溶解药、利尿脱水药。作用与山梨醇同。脱水作用快而强（15～30min），但维持时间短（3～4h）。用药后常继发脑体积增大和颅内压反跳性回升，故在本品注射后3～4h，须加用其他脱水药物。制剂为注射液。

制备方法

【方法一】

碳酰胺用二氧化碳和氨在高温、高压下合成氨基甲酸铵，经分解、吸收转化后，结晶，分离、干燥而成。

【方法二】

其制备方法是将经过净化的氨与二氧化碳按摩尔比2.8～4.5混合进入合成塔，塔内压力为13.8～24.6 MPa，温度为180～200℃，反应物料停留时间为25～40min，得到含过剩氨和氨基甲酸铵的尿素溶液，经减压降温，将分离出氨和氨基甲酸铵后的脲液蒸发到99.5%以上，然后在造粒塔造粒得到尿素成品。

【方法三】

尿素中哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物。1922年，在德国实现了用氨和二氧化碳合成尿素的工业化生产。氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸胺，再脱水生成尿素。

【工业制法】

生产方法：工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下：

2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O^[2]

发现历程

1773年，伊莱尔·罗埃尔（Hilaire Rouelle）发现尿素。1828年，德国化学家弗里德里希·维勒首次使用无机物质氰酸铵（NH4CNO，一种无机化合物，可由氯化铵和氰酸银反应制得)与硫酸铵人工合成了尿素。本来他打算合成氰酸铵，却得到了尿素。尿素的合成揭开了人工合成有机物的序幕。由此，证明了活力论的错误，实际上开辟了有机化学（活力论认为无机物与有机物有根本性差异，所以无机物无法变成有机物，有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊的力量——生命力的作用下产生，人工合成是不可能的。哺乳动物、两栖动物和一些鱼的尿中含有尿素；鸟和爬行动物排放的是尿酸，因为其氮代谢过程使用的水量比较少）。