Dusíkaté deriváty uhlovodíků
§ Mezi dusíkaté deriváty uhlovodíků patří aminy, nitroderiváty, diazoniové soli
§ (např.pyrrol. pyridin, pyrimidin)
§ obsahují ve svých molekulách vazbu C-N
§ dusík je ve sloučeninách trojvazný (pokud jeho atomy nesou náboj)
§
§ Nitrosloučeniny
§ Obsahují ve svých molekulách nitroskupinu -NO2 vázanou na uhlík
§ Jde převážně o kapaliny (např. nitromethan, nitroethan, nitrobenzen)
§ nebo pevné látky- (např.TNT, Methandinitrobenzen)
§ nerozpustné ve vodě
§ mají typické aroma
§ některé jsou jedovaté
§ nitrace aromatických sloučenin je reakce při níž vznikají nitrosloučeniny
§ patří mezi ně elektrofilní substituce ,
o substituenty prvního řádu řídí další substituci do polohy ortho a para, substituci urychlují
(např. -CH3 ; -ŇH2 ; - OH ;
o substituenty druhého řádu , mezi něž patří ntro skupina řídí další substituci do polohy meta, substituci naopak znesnadňují
např. -COOH, NO2, -CN, -SO3H
§ proto reaktivita k NO2 roste v pořadí: nitrobenzen-benzen-toluen, fenol
§ vazby vycházející z dusíku ke kyslíkům jsou rovnocenné a stejně dlouhé
§ nitroskupina dává sloučeninám polární charakter
§
§ REAKCE
§ redukce:
o nejvýznamnější reakce u aromatických nitrosloučenin, nitroskupina se může redukovat až na aminoskupinu (účinkem kovu a kyseliny nebo vodíkem za přítomnosti katalyzátoru)
§
§
§
§ nitrobenzen →Fe,HCl anilín
§ příprava
o nitrací uhlovodíků¨
ZÁSTUPCI:
§ nitrobenzen
o jedovatá, nažloutlá vysokovroucí kapalina mandlová vůně
o používá se v výrobě anilínu
§ 1,2,3, trinitrotoluen TNT
o jedovatá výbušnina
o nazývá se také tritol
o používá se pro přípravu výbušnin k odstřelování v dolech, lomech
AMINY
§ odvozuj se náhradou atomů vodíku v molekule amoniaku uhlovodíkovými zbytky
§ obsahují aminoskupinu -ŇH2
§ dělení aminů:
o primární - vznikají náhradou jednoho atomu vodíku R-NH2
§ nap. Methylamin CH3NH2
o sekundární-odvozují se náhradou dvou atomů vodíku
§ např. dimethylamin (CH3)2 NH
o terciální-odvozují se náhradou tří vodíkových atomů-
§ např.trimethyl amin (CH3)3 N
vlastnosti
§ nejnižší aminy jsou plyny s charakteristickým zápachem po amoniaku, rozpustné ve vodě (tvoří vodíkové vazby)
§ vyšší alifatické a aromatické aminy jsou kapalimy
§ aminy odvozené od kondenzovaných uhlovodíků jsou pevné, krystalické látky bez zápachu
§ s rostoucí molekulovou hmotností klesá jejich rozpustnbost ve vodě
CHARAKTERISTIKA VAZBY
§ reagují s kyselinami-zásaditý chrarakter (jsou schopny vázat proton H+
o jejich vodné roztoky reagují alkalicky s kyselinami a poskytují amoniové soli
§ nukleofilní charakter- jsou donorem elektronů
§ u aromatických aminů (kde je aminoskupina vázána přímo na aromatický kruh) dochází ke kladnému mezomernímu efektu -kdy je volný elektronový pár na dusíku vtahován do benzenového jádra a tím je snižována schopnost tohoto atomu přijímat proton, proto je anilín slabší báze než např.methylamin
§ REAKCE
o Vznik amoniových solí reaksí aminu s kyselinami
CH3NH2 + HCl → CH3 N+ H3 Cl -
Methylamin methylamonium chlorid
o Diazotace
§ Reakce primárního aromatického aminu s dusitanem alkalického kovu (za přítomnosti silné anorganické kyseliny) za vzniku diazoniových solí
o Kopulace
§ Reakce diazoniových solí s fenoly nebo terciálními aromatickými aminy za vzniku azobarviv
PŘÍPRAVA
§ Např. z alkoholů RCH2OH + NH3 → R CH2NH2 + H2O
§ Z alkylhalogenidů CH3CH2Br + NH3 → CH3CH2NH2 + HBr
ZÁSTUPCI
§ Anilín
o Jedovatá olejovitá , vysokovroucí kapalina
o Slouží k výrobě barviv, léčiv, výbušnin
DALŠÍ SLOUČENINY
o Močovina
O
H2N - C - NH2
§ Bezbarvá krystalická látka, slouží k výrobě plastů a léků
§ Heterocyklické sloučeniny-cyklické deriváty uhlovodíků, jejichž kruh obsahuje kromě uhlíkových atomů i jeden nebo více atomů jiných prvků tzv. heteroatomy (nejč.kyslík, síra, dusík)
§ Jou základem složitých struktur, ketré jsou součástí rostlinných a živočišných organismů (sacharidů, nukleových kyselin, aminokyselin, vitaminů, alkaloidů), jejich zdrojem je také ropa
§ Názvy jsou nejčastěji triviální
§ Podle velokosti heterocyklu a počtu heteroatomů v molekule rozlišujeme
o Pětičlenné-hetrocyklické sloučeniny s jedním nebo více heteroatomy
o Šestičlenné- heterocyklické sloučeniny s jedním nebo více heroatomy
o Kondenzované- heterocyklické sloučeniny s více kondenzačně spojenými heterocykly
§ Reakcí se stejně jako u uhlovodíků účastní přednostně pí elektrony
§ Pětičlenné heterocykly
o Pyrrol H
N
§ bezbarvá kapalina, nepříjemně páchnoucí, toxická
§ vyskytuje se v černouhelném dehtu
§ je zákl.stavební jednotkou řady přírodních biologicky významných látek - např. tetra pyrrolových barviv (např.chlorofyl, hemoglobin, bilirubin)
§ deriváty pyrrolu-
o .prolin H
N
-COOH
o indol
§ obsažen v květech jasmínu a citrusech H
N
§ šestičlenné heterocykly¨
o pyridin
§ zásaditá olejovitá kapalina N
§ používá se jako rozpouštědlo
§ vyskytuje se v černouhelném dehtu
o deriváty pyrimidinu. -COOH
§ Kyselina nikotinová
N
o pyran
o pyrimidin
§ od jeho struktury-dusíkaté baze, které se podílejí na stavbě nukleových kyselin
Statistika