Aminy. Aminy 1 0 RNH 2 NH. Aminy 3 0 R 3

Transkrypt

1 Aminy Aminy 1 0 R 2 Aminy 2 0 R 2 Aminy 3 0 R 3 C 3 C 3 C C 3 C 3 C 3 C 2 C 3 C 3 C 3 C 3 alkohol 3 o amina 1 o amina 3 o Czwartorzędowa sól amoniowa: R R R R X 1

2 Aminy alifatyczne ( wszystkie podstawniki węglowe na atomie azotu mają charakter alifatyczny) C 3 7 C 2 5 Aminy aromatyczne przynajmniej jeden z podstawników bezpośrednio związany z azotem jest aromatyczny C 2 5 C 3 7 C 2 5 2

3 azewnictwo: Aminy pierwszorzędowe (R 2 ) można zgodnie z nazewnictwem IUPAC, nazywać na kilka sposobów, w zależności od ich struktury. 1. Przyrostek amina dołączany jest do nazwy podstawnika alkilowego C 3 C 3 C 2 2 C 3 tert - butyloamina cykloheksyloamina 3

4 2. Przyrostek amina można dołączyć do nazwy związku macierzystego, wstawiając między obydwa człony literę o C 3 C 3 2 4,4-dimetylocykloheksanoamina 2 C 2 C 2 C 2 C 2 2 1,4-butanodiamina 4

5 Symetryczne aminy drugo-(r 2 ) i trzeciorzędowe (R 3 ) noszą nazwy utworzone przez dodanie przedrostka di- lub trido grupy alkilowej: C 3 C 3 C 3 difenyloamina trimetyloamina 5

6 Podstawione niesymetrycznie drugo- (RR ) i trzeciorzędowe aminy (RR R ) są określane jako -podstawione aminy pierwszorzędowe. Jako nazwę macierzystą wybiera się nazwę największej grupy alkilowej C 3 C 2 C 3 C 3,-dimetyloetyloamina C 3 C 2 C 3 -etylo--metylocykloheksyloamina 6

7 Aminy o więcej niż jednej grupie funkcyjnej noszą nazwę traktującą grupę 2 jako podstawnik aminowy przy związku macierzystym np.: C 2 C aminoetanol 2 C 3 C 2 CC kwas 2-aminobutanowy 2 C 3 CC 2 CC 3 4-amino-2-pentanon 7

8 Dopuszczone nazwy zwyczajowe: 2 2C3 2 anilina o-toluidyna C 3 8

9 2 m-toluidyna amina aromatyczna 1 o C 3 C 3 -metyloanilina amina aromatyczna 2 o C 2 2 benzyloamina amina alifatyczna 1 o 9

10 Ważność grup funkcyjnych w nazewnictwie: kwasy > bezwodniki > estry > halogenki acyli > amidy > nitryle > aldehydy > ketony > alkohole > fenole > aminy > etery > > alkeny > alkiny > halogenki, alkile 10

11 Aminy heterocykliczne pirydyna pirol chinolina imidazol indol pirymidyna puryna pirolidyna piperydyna 11

12 Właściwości fizyczne amin: Aminy o < C 5 podobnie jak alkohole są rozpuszczalne w 2 Aminy 1 0 i 2 0 tworzą wiązania wodorowe i są silne zasocjowane. W efekcie aminy wykazują wyższe temperatury wrzenia niż alkany o podobnej masie cząsteczkowej. 12

13 Aminy niskocząsteczkowe wykazują wyróżniającą ich woń zapach nieświeżych ryb. Putrescyna (1,4-butanodiamina) jedna z ptoamin (jady trupie), zawdzięcza swą nazwę procesom gnicia podczas, których się wydziela ( łac, putrescere gnić) Kadaweryna (1,5-pentanodiamina) jedna z ptoamin amina biogenna będąca produktem dekarboksylacji lizyny, 2 -(C 2 ) 4 -C(C)- 2 (lizyna) 2 -(C 2 ) C 2 Ma silny nieprzyjemny zapach rozkładających się zwłok i jest szkodliwa dla zdrowia (uszkadza układ krążenia) (łac. cadaver - trup, zwłoki). 13

14 Zasadowość Amin + A + A amina (zasada Lewisa) kwas sól Aminy są bardziej zasadowe niż alkohole, etery i woda. 14

15 Zasadowość Amin R 2 2 R [ R 3 ] [ ] K= [R2 ] [ 2 ] Kb = K[ 2 ] = [ R 3 ] [ ] [R 2 ] Zasadowość amin: R 2 > R 2 > 3 >> aminy aromatyczne ArR 2 > ArR > Ar 2 > Ar 2 > Ar 3 15

16 Zasadowość amin aromatycznych 2 Y Podstawniki oddające elektrony, takie jak C 3, - 2, -C 3, które zwiększają reaktywność pierścienia wobec substytucji elektrofilowej zwiększają również zasadowość aryloaminy. 2 Y Podstwaniki wyciągające elektrony, takie jak Cl, - 2, -C, które zmniejszają reaktywność pierścienia wobec substytucji elektrofilowej, zmniejszają również zasadowość aryloaminy. 16

17 trzymywanie amin Reakcje S 2 halogenków alkilu z amoniakiem otrzymuje się mieszaninę produktów. 3 R X + R 3 X a R 2 R 2 + R X R 2 2 X a R 2 R 2 R X + R 3 X a R 3 R 3 + R X R 4 X 17

18 trzymywanie amin Reakcja redukcji związków zawierających azot: RC 1. LiAl RC 2 2 RC 1. LiAl 4 RC C Fe, Cl C a / C

19 trzymywanie amin Reakcja aminowania redukcyjnego ketonów i aldehydów: w reakcji tej mogą być stosowane amoniak, aminy 1 o i 2 o (-) dając odpowiednio: aminy 1 o, 2 o i 3 o. 3 2 / kat 2 RCR' amina 1 o RCR' R" 2 2 / kat R" RCR' amina 2 o R" 2 2 / kat R" 2 RCR' amina 3 o 19

20 trzymywanie amin trzymywanie amin aromatycznych: redukcja nitrobenzenów Fe, Cl 2. a x Przegrupowanie ofmanna: RC 2 Br 2 a R 2 20

21 Reakcje amin 1. Reakcja alkilowania (synteza amin) : R 2 + R' X RR' 2 X a RR' 2. Reakcja acylowania C R' Cl R 2 pirydyna 2 C 3 CCl pirydyna R' C R C C 3 acetanilid 21

22 3. Reakcje z kwasem azotowym ( III ) a 2 + Cl + acl = ietrwały kation nitrozoniowy ma właściwości elektrofilowe i przyłącza się do aminy. Wynik reakcji zależy od rzędowości aminy, jej struktury ( czy jest to amina alifatyczna czy aromatyczna), oraz od warunków prowadzenia reakcji. 22

23 Aminy 1 o R 2 + R 2 -nitrozoamina - 2 R kation diazoniowy z anionem kwasu tworzy sól 23

24 Aminy alifatyczne 1 o Powstająca sól diazoniowa R 2+ X - jest nietrwała w warunkach reakcji < 5 o C R - 2 R W wyniku rozpadu soli diazoniowej powstaje karbokation, który może ulec przegrupowaniu, reakcji eliminacji lub podstawienia obecnymi w środowisku reakcji nukleofilami : wodą lub anionem kwasu. Powstaje mieszanina produktów, wydziela się 2. 24

25 Aminy aromatyczne 1 o a S 4, t < 5 o C 2 S 4 sól diazoniowa trwała w warunkach reakcji t< 5 o C 2 X a 2 t<5 o C 2 X 2 S 4 + u u 25

26 2 X + u u CuCl Cl 2 X CuBr Br reakcje Sandmeyera CuC C C 26

27 KI I 2 X 2, t BF 4 F 3 P 2 27

28 Reakcja sprzęgania diazoniowego Sole diazoniowe aromatyczne ulegają reakcji sprzęgania z zaktywowanymi pierścieniami aromatycznymi ( S E Ar ), dając barwne azozwiązki, Ar-=-Ar 2 + Y Y Y = lub R 2 28

29 CRMFR, grupa chromoforowa, układ chromoforowy Grupa atomów w cząsteczce związku organicznego absorbująca promieniowanie w zakresie światła widzialnego (powodująca zabarwienie związku) i nadfioletu. Zawiera wiązanie wielokrotne lub kilka wiązań w układzie sprzężonym. Typowymi chromoforami występującymi w barwnikach są układy chinoidowe (chinony), grupa azowa -=-, nitrozowa =, nitrowa 2, karbonylowa C=. Grupa auksochromowa podstawnik, który wzbogacając układ w dodatkowe pary elektronów powoduje przesunięcie pasma absorpcji w kierunku dłuższych fal (efekt batochromowy) (np.: -, - 2, -R 2, -C 3, -CC 3, -Br, -Cl) 29

30 oranż metylowy a 3 S (C 3 ) 2 czerwień Kongo 2 2 S 3 S 3 30

31 2 2 chryzoidyna pomarańczowy barwnik do papieru i skóry a 3 S a 2 C S 3 a E 102 Tartrazyna żółty barwnik napoje w proszku, esencje owocowe, miód sztuczny, musztarda Tartrazyna jest czynnikiem uwalniającym histaminę, dlatego po jej spożyciu astmatycy mogą odczuwać wzmożone objawy choroby ( grozi również poronieniem). U dzieci, w połączeniu z benzoesanami(e ) może powodować trudności w nauce, a nawet wystąpienie syndromu ADD. 31

32 a 3 S S 3 a E 110 żółcień pomarańczowa FCF (Sunset Yellow FCF) prawdopodobnie kancerogenna marmolady, żele, guma do żucia, powłoki tabletek 3 S C 3 C 3 S 3 E 129 Czerwień Allura AC (Allura Red AC) jest kancerogenna Pomimo że Unia Europejska dopuszcza jej użycie jako barwnika spożywczego, w Danii, Belgii, Szwajcarii, Francji i Szwecji jej stosowanie jest zakazane. 32

33 Aminy 2 o alifatyczne i aromatyczne w reakcji z kwasem azotowym (III) tworzą stosunkowo trwałe -nitrozoaminy. a 2 Cl Aminy 3 o alifatyczne nie reagują na zimno z kwasem azotowym (III) - aromatyczne dają p-nitrozoaminy R 2 a 2 R Cl 2 p-nitrozoamina 33

34 Alkaloidy Alkaloidy (arabskie: alkali - potaż i greckie: eidos -postać czyli "przyjmujący postać zasady") to związki pochodzenia roślinnego, zawierające układy heterocykliczne z co najmniej jednym zasadowym atomem azotu w pierścieniu. Ich biosynteza oparta jest o aminokwasy. Alkaloidy wykazują zwykle silne działanie fizjologiczne. 34

35 Alkaloidy chinolina C 3 Lek przeciwmalaryczny chinina C 3 Jest najstarszym lekiem przeciwarytmicznym chinidyna ba te alkaloidy są w stosunku do siebie diastereoizomerami, różnią się jedynie konfiguracją absolutną na dwóch atomach węgla : * łączącym ugrupowania chinolinowe i chinuklidynowe oraz na jeszcze jednym *. 35

36 Alkaloidy izochinolina x C 3 C 3 papaweryna C 3 C 3 Papaweryna ma silne działanie przeciwskurczowe, występuje w opium, ale nie ma działania narkotycznego. 36

37 Alkaloidy pirydyna x nikotyna nornikotyna azwa nikotyny pochodzi od nazwiska lekarza, Jeana icot, który w XVI wieku zalecał tytoń jako lek. 37

38 Alkaloidy x piperydyna lobelina Lobelina (też: lobelia) środek o działaniu wymiotnym oraz pobudzającym ośrodek oddechowy, także środek przeciwastmatyczny. Lobelina jest podawana palaczom gdyż działa wymiotnie tuż po zapaleniu papierosa. Piperyna - występuje w pieprzu czarnym (piper nigrum). piperyna 38

39 Alkaloidy tropan atropina kokaina Atropina występuje głównie w roślinach z rodziny psiankowatych, np. pokrzyku wilczej jagodzie (Atropa belladonna). Kokaina - jedna z najsilniej działających substancji pobudzających pochodzenia roślinnego. dznacza się bardzo dużym potencjałem uzależniającym. trzymywany z liści krasnodrzewu pospolitego (koki), który pierwotnie porastał tereny Andów. skopolamina Skopolamina, hioscyna - otrzymywana m.in. z liści bielunia kędzierzawy. Wykazuje słabsze działanie ośrodkowe od atropiny. 39

40 Alkaloidy puryna C 3 C 3 Kofeina, znana również jako teina gdy pochodzi z herbaty. Jest stosowana jako dodatek do wielu napojów takich jak coca-cola czy redbull. C 3 kofeina C 3 C 3 teobromina Działa silnie diuretycznie i spazmolitycznie. gólnie jej działanie jest zbliżone do kofeiny, ale dużo słabsze. Gorzka czekolada zawiera około 10 gramów teobrominy na kilogram, mleczna - około 5 gramów. Teobromina jest szkodliwa dla niektórych zwierząt, miedzy innymi dla psów i koni. Dla psa ważącego 25 kg zjedzenie dwóch tabliczek czekolady może okazać się śmiertelne. 40

41 Alkaloidy indol P C 2 C 2 (C 3 ) 2 Psylocybina -- psychoaktywny alkaloid obecny w grzybach halucynogennych, rytualny psychodelik stosowany przez Indian od 4 tysięcy lat. psylocybina C 3 C Johimbina - uzyskiwana z kory lub liści drzewa Yohimbe, rosnących w Kamerunie. johimbina 41

42 Alkaloidy C 3 C 3 C morfina C3 kodeina C3 C 3 C heroina C3 42

43 Alkaloidy 2 2-fenyloetyloamina β fenyloetyloamina fenyloetyloamina (PEA) fenetyloamina Endogenny alkaloid wytwarzany między innymi w organizmach ludzkich w stanach emocjonalnych określanych jako zakochanie C3 C 3 efedryna Efedryna (występuje między innymi w cisie) była stosowana od tysięcy lat w medycynie chińskiej (ma huang) w celu leczenia przeziębień i astmy. 43

44 Kapsaicyna alkaloid odpowiedzialny za ostry, piekący smak papryki chili, działa na receptory bólu (nocyceptory) oraz błonę śluzową. strość smaku mierzy się w skali Scoville a (SU -Scoville eat Units) czysta kapsaicyna to SU dla porównania klasyczny sos Tabasco ma SU 44