Carbamid ist eine organische Verbindung, die allgemein als Harnstoff bekannt ist und das primäre Nebenprodukt des Stickstoffstoffwechsels bei Säugetieren und Amphibien ist. Es ist in reinem Zustand als wasserlösliche, farb- und geruchlose körnige Substanz gekennzeichnet, die jedoch in Gegenwart von Feuchtigkeit einen leichten Ammoniakgeruch verströmt.
In der Leber aus Ammoniak und Kohlendioxid synthetisiert, gelangt Carbamid über das Blut in die Nieren, wo es mit dem Urin ausgeschieden wird. Diese Verbindung kann auch künstlich aus anorganischen Materialien hergestellt werden. Friedrich Wöhler machte diese Entdeckung als Erster, als er sie 1828 zufällig aus Kaliumcyanat und Ammoniumsulfat schuf.
Obwohl Wöhler beabsichtigt hatte, Ammoniumcyanat und nicht Carbamid zu synthetisieren, erwies sich seine Entdeckung dennoch als von unschätzbarem Wert. Vor dieser Veranstaltung war die wissenschaftliche Gemeinschaft der Meinung, dass sich die Biochemie von Lebewesen von der nicht-organischen Materie unterscheidet und nicht dupliziert werden kann. Dieses Konzept, das als Prinzip des Vitalismus bekannt ist, stammt aus der Überzeugung, dass nicht lebenden Dingen die Lebenskraft oder das unbekannte Element fehlt, das das Leben entfacht. Tatsächlich hat Wöhler dazu beigetragen, diese Theorie beiseite zu legen und den Weg für das Studium der organischen Chemie zu ebnen.
Carbamid ist ein Diamid der Kohlensäure, da es zwei Amidgruppen enthält. Darüber hinaus wird seine Synthese durch einen anabolen Prozess abgeschlossen, der die Verwendung kleiner Moleküle aus anderen Wirkstoffen erfordert. In diesem Fall bilden Kohlendioxid, Aspartat, Ammoniak und Wasser den Stoffwechselweg. Dieser als Harnstoffzyklus bekannte Prozess ist entscheidend für die Eliminierung von Ammoniak, das sich sonst in toxischen Mengen anreichern würde.
Da dieser Stoff kostengünstig aus synthetischem Ammoniak und Kohlendioxid hergestellt wird, wird er in großem Umfang für eine Vielzahl von kommerziellen Anwendungen hergestellt. Da es sich um eine reiche Stickstoffquelle handelt, wird der Großteil für die Düngemittelindustrie hergestellt. Es ist auch aufgrund seiner Fähigkeit, mehrere Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden, sehr wasserlöslich. Einmal auf den Boden aufgetragen, wandelt sich die Verbindung durch Hydrolyse schnell in Ammoniak und Kohlendioxid um.
Carbamid hat mehrere andere Anwendungen. In der Veterinärmedizin wird es beispielsweise als topisches Antiseptikum und Diuretikum verwendet. Es wird manchmal auch verwendet, um den Proteingehalt von Rinder- und Schaffutter zu erhöhen.
In der Produktion wird es zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-Kunststoffen und Carbamidharz als Klebstoff für laminiertes Sperrholz und Spanplatten verwendet. Es wird auch verwendet, um Sprengstoffe zu stabilisieren und in Kombination mit Bariumhydroxid die Auswirkungen von saurem Regen bei der Anwendung auf Kalksteindenkmäler abzuwehren. Die Verbindung wurde einst als Flammschutzmittel für Kleidung verwendet und um den für kommerzielle Backwaren erforderlichen Glykierungsprozess zum Bräunen zu bringen. Es ist unter mehreren Handelsnamen bekannt, darunter Isoharnstoff, Carbonyldiamid und Carbonyldiamin.