nitrogéntartalmú szerves vegyületek - kelep.web.elte.hukelep.web.elte.hu/ea/fsz6ea.pdf ·...
Post on 11-Feb-2018
218 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Nitrogéntartalmú szerves vegyületek
6. előadás
Aminok• Funkciós csoport: NH2 (amino csoport)• Az ammónia (NH3) származékai• Attól függően, hogy hány H-t cserélünk le, kapunk
primer, szekundner és tercier aminokat • Aminovegyületek általánosan elterjedtek (Me3N –
halszag, kokain, nikotin, aminosavak, nukleinsavak)
Aminok elnevezése
Aminok fizikai tulajdonságai• H-híd kötéssel
• magas op, fp.
• C5-ig vízoldékonyak
• sp3 hibridállapotú N
• Jellegzetes szagúak
Sav‐bázis tulajdonság• Bázisként viselkednek, savakkal sót képeznek
Anilinek bázicitása
• A bázicitás változik a rendűséggel (elektronküldő R csoport növeli, de a térigényük csökkenti)
• Anilinek bázicitása kisebb, mivel részt vesz a konjugációban
• Aromás aminoknál (anilinek) elektronküldő csoportok növelik, elektronszívó csoportok csökkentik a bázicitást
• fiziológiás pH‐n gyakorlatilag a primer, szekunder, tercier aminok protonálva vannak
Aminok előállítása
• Alkil-halogenidből kiindulva, nitrilen / azidon át
• Karbonsavból amidon át
Aminok előállítása
• Nitrovegyületek reduciójával
Aminok előállítása
• Nukleofil szubsztitúcióval
Aminok nukleofil szubsztitúciós reakciói
Reakció oxovegyületekkel
redukció
Aminok nukleofil szubsztitúciós reakciói
Reakció oxovegyületekkel majd redukció : reduktív aminálás
Aminok alkilezése
Aminok acilezése
Acilezés
Aminok diazotálása
Aromás aminok elektrofil aromás szubsztitúciója
Túl reaktív
N tartalmú aromás heterociklusos vegyületek
pirrol piridin pirimidin
Pirrol
6 elektron 5 atomon = elektrondús aromás rendszer (aktivált aromás rendszer elektrofil szubsztitúciós reakciókban)
Pl.
A nitrogén protonálása elrontaná az aromás rendszert nem bázikus, inkább savas (pKa = 0,4)
Imidazol
Sav és bázis is, a fehérjékben (Hisztidin) puffer szerepet tölt be,illetve H-transzferben játszik szerepet
Nagy dipólusmomentuma van (D ~ 3.5)
Piridin
6 elektron 6 atomon = az aromás elektronrendszert a N-atom maga felé húzza, a C-atomoknak kisebb lesz az elektronsűrűsége, dezaktivált lesz a gyűrű aromás elektrofil szubsztitúciónál
A nitrogén nemkötő e-párja közelebb van a maghoz (sp2) kevésbé bázikus, mint az aminok (pKa = 5,25)
Rákkeltő, nagyobb dózisban halálos, bőrön át felszívódik
Pirimidin
6 elektron 6 atomon = az aromás elektronrendszert a 2 N-atom maga felé húzza, a C-atomokon még kisebb lesz az elektronsűrűség, még jobban dezaktiválja a gyűrűt aromás elektrofil szubsztitúciónál
A nitrogén nemkötő e-párja közelebb van a maghoz (sp2) kevésbé bázikus, mint az aminok és kevésbé bázikus, mint a piridin, mert a két N egymástól is elszívja az elektronokat (-I effektus) (pKa = 1,3)
Aminok előfordulása, élettani szerepük
• aminosavak, nukleinsavak (pirimidin), morfin, nikotinsav (piridin)• anyagcsere termékek
•Anilin (festékek, gyógyszerek, robbanóanyagok)
kinin triptofán
Adenin (purin váz)
Nitrogén heterociklusok előfordulása
• Nukleinsav bázisok, aminosavak (hisztidin, triptofán, hisztamin – neurotranszmitter, gyulladásgátlót indukál)
• Porfirinek (Hem‐fehérjében, klorofillban)
Nitrovegyületek• Funkciós csoport: NO2
• Erősen elektronszívő csoport
• Természetben ritkán fordul elő (pl. klóramfenikol, antibakteriális hatás)
• Robbanóanyagok (TNT, Trinitroglicerin)
• Előállításuk:
- alifás halogenidek nukleofil szubsztitúciós (NO2-)
reakciójával (nitrálás)
- aromás vegyületek elektrofil szubsztitúciójával (NO2
+)
• primer aminná redukálhatóak
Kéntartalmú szerves vegyületek• Tiolok: R-SH
-Gyenge savak (pKa ~ 10)
- Nukleofilként viselkednek
- Jellemző (büdös) szag
- előfordulás pl. városi gáz szaga, fehérjék (Cisztein)
- diszulfidhidak (fehérjék, tartós hullám)
• Tioéterek: R-S-R’
• pl. metioninban
• Szulfátészterek (kénsav észterek): R-O-SO3H
- pl. mosószerek
• Kéntartalmú aromás vegyületek pl. tiofén
- A kén aktiválja a gyűrűt, de kisebb mértékben, mint a pirrol
top related