Мочевина
Мочевина, карбамид, H2NCONH2, полный амид угольной кислоты, амид карбаминовой кислоты; бесцветные кристаллы (tпл 132,7?C), легко растворимые в воде, спирте, жидком аммиаке, сернистом ангидриде. М. открыта французским химиком И. Руэллем (1773) в моче, идентифицирована английским химиком У. Праутом (1818), впервые синтезирована Ф. Вёлером (1828) нагреванием циановокислого аммония NH4NCO. Именно это открытие нанесло первый удар идеалистическому виталистическому учению о так называемой жизненной силе (см. Органическая химия). М. - весьма реакционно-способное соединение; образует комплексные соединения с многими веществами, например с перекисью водорода CO (NH2)2-H2O2, с нормальными насыщенными углеводородами; последняя реакция используется в промышленности для депарафинизации нефтей (см. также Соединения включения). При нагревании до 150-160?C М. разлагается с образованием биурета H2NCONHCONH2, NH3, CO2 и др. продуктов; при нагревании водных растворов медленно гидролизуется до CO2 и NH3 (быстро в присутствии кислот и щелочей), с кислотами (HNO3, HCl и др.) даёт соли, например CO (NH2)2-HNO3. При алкилировании М. образуются алкилмочевины RNHCONH2, при ацилировании - уреиды RCONHCONH2, при взаимодействии со спиртами - уретаны H2NCOOR. М. легко конденсируется с формальдегидом. Атом водорода в группе NH2 может быть замещен также на атомы галогена (F, Cl).
М. - конечный продукт белкового обмена у большинства позвоночных животных и человека. Обнаружена в крови, мышцах, слюне, лимфе, молоке и др. жидкостях и тканях (содержание М. в крови человека в норме 18-38 мг/100 мл). Биосинтез М. из конечных продуктов распада белков - NH3 и CO2 - происходит в печени в результате ряда биохимических реакций - цикла М., или орнитинового цикла (М. и орнитин образуются при ферментативном расщеплении аминокислоты аргинина). У животных, связывающих NH3 в мочевую кислоту, орнитиновый цикл утрачен.
М. участвует в регуляции водного режима животных: поддерживает гипертоничность тканей (акуловые рыбы) и обеспечивает их гидратацию (наземные животные). М. выводится почками и потовыми железами (человек выделяет около 25-30 г М. в сутки). Содержание М. в моче зависит от количества и состава белков в пище, уровня распада белков (увеличивается при физической работе, повышении температуры тела, сахарном диабете). При нарушении функции почек и заболеваниях, связанных с усиленным распадом тканевых белков, содержание М. в крови возрастает (см. Уремия). М. и орнитиновый цикл найдены у грибов и высших растений.
В промышленности М. получают из аммиака и двуокиси углерода (160-200 ?C, 100-400 ат): 2NH3 + CO2 ? [H2NCOONH4] ? H2NCONH2 + H2O.
Она находит широкое применение. М. - исходный материал для получения карбамидных смол (см. Мочевино-формальдегидные смолы), а также удобрений (см. Мочевино-формальдегидные удобрения), цианатов, гидразина, циануровой кислоты и её эфиров, некоторых красителей, снотворных средств (например, веронала, люминала, бромурала); в медицинской практике М. чистую используют как дегидратационное средство для предупреждения и уменьшения отёка мозга и т. п.
? В. Н. Фросин, Э. Н. Сафонова.
В сельском хозяйстве М. - одно из лучших концентрированных азотных удобрений. Содержит 46% N, слабо гигроскопична. М. выпускают в основном гранулированной, она не слёживается, хорошо рассевается. Применяют М. как допосевное удобрение и для подкормок (в том числе некорневой) под многие с.-х. культуры на всех почвах. Наиболее высокие прибавки урожая получены на увлажнённых дерново-подзолистых почвах и в условиях орошения при внесении под сахарную свёклу, овощные культуры, картофель. В рубце жвачных обитают микроорганизмы, способные использовать М. для биосинтеза белка, поэтому её добавляют в корма как заменитель белка.