Nitrogéntartalmú szerves vegyületek. 6. előadás

Átírás

1 Nitrogéntartalmú szerves vegyületek 6. előadás

2 Aminok Funkciós csoport: NH 2 (amino csoport) Az ammónia (NH 3 ) származékai Attól függően, hogy hány H-t cserélünk le, kapunk primer, szekundner és tercier aminokat Aminovegyületek általánosan elterjedtek (Me 3 N halszag, kokain, nikotin, aminosavak, nukleinsavak)

3 Aminok elnevezése

4 H-híd kötéssel Aminok fizikai tulajdonságai magas op, fp. C5-ig vízoldékonyak sp 3 hibridállapotú N Jellegzetes szagúak

5 Sav bázis tulajdonság Bázisként viselkednek, savakkal sót képeznek

6

7 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

8 Aminok előállítása Alkil-halogenidből kiindulva, nitrilen / azidon át Karbonsavból amidon át

9 Aminok előállítása Nitrovegyületek reduciójával

10 Aminok előállítása Nukleofil szubsztitúcióval

11 Aminok nukleofil szubsztitúciós reakciói Reakció oxovegyületekkel redukció

12 Aminok nukleofil szubsztitúciós reakciói Reakció oxovegyületekkel majd redukció : reduktív aminálás Aminok alkilezése

13 Acilezés Aminok acilezése

14 Aminok diazotálása

15 Aromás aminok elektrofil aromás szubsztitúciója Túl reaktív

16 N tartalmú aromás heterociklusos vegyületek pirrol piridin pirimidin

17 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)

18 Imidazol Sav és bázis is, a fehérjékben (Hisztidin) puffer szerepet tölt be,illetve H-transzferben játszik szerepet Nagy dipólusmomentuma van (D ~ 3.5)

19 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 (sp 2 ) kevésbé bázikus, mint az aminok (pka = 5,25) Rákkeltő, nagyobb dózisban halálos, bőrön át felszívódik

20 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 (sp 2 ) 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)

21 Aminok előfordulása, élettani szerepük aminosavak, nukleinsavak (pirimidin), morfin, nikotinsav (piridin) anyagcsere termékek kinin triptofán Anilin (festékek, gyógyszerek, robbanóanyagok) Adenin (purin váz)

22 Nitrogén heterociklusok előfordulása Nukleinsav bázisok, aminosavak (hisztidin, triptofán, hisztamin neurotranszmitter, gyulladásgátlót indukál) Porfirinek (Hem fehérjében, klorofillban)

23 Nitrovegyületek Funkciós csoport: NO 2 Erősen elektronszívő csoport Természetben ritkán fordul elő (pl. klóramfenikol, antibakteriális hatás) Robbanóanyagok (TNT, Trinitroglicerin) Előállításuk: - alifás halogenidek nukleofil szubsztitúciós (NO 2- ) reakciójával (nitrálás) - aromás vegyületek elektrofil szubsztitúciójával (NO 2+ ) primer aminná redukálhatóak

24 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-SO 3 H - pl. mosószerek Kéntartalmú aromás vegyületek pl. tiofén - A kén aktiválja a gyűrűt, de kisebb mértékben, mint a pirrol