ORGANICKÉ SLOUČENINY OBSAHUJÍCÍ DUSÍK

NITRO SLOUČENINY Obecný vzorec: R – NO2 Nitro skupina je navázaná na uhlík přes dusík. Přítomnost – NO2 skupiny je vyjádřena předponou nitro-. Nitroderiváty alifatické (nitroalkany) - aromatické (nitroareny)

AMINY – jsou organické deriváty amoniaku. Nitroglycerín (glyceryltrinitrát) je ester kyseliny dusičné. H2C – CH – CH2 - v medicíně ce používá ke zklidnění srdečních | | | aritmií a snižování krevního tlaku. O O O | | | NO2 NO2 NO2 - je základní složkou dynamitu AMINY – jsou organické deriváty amoniaku. ROZDĚLENÍ: a) podle počtu alkylových nebo arylových skupin navázaných na atom dusíku. H H R R | | | | H – N| R – N| R – N| R – N| | | | | H H H R amoniak primární amin sekundární amin terciární amin

Kvartérní amoniové báze X = OH- nebo anion kyseliny b) podle typu uhlíkového řetězce alifatické aminy (alkylaminy) – methylamin, ethylmethylamin, trimethylamin (silnější báze než amoniak) aromatické aminy (arylaminy) – anilin, methylphenylamin Názvosloví aminů Název alkylové nebo arylové skupiny následovaný příponou – amin. CH3 – NH2 CH3 - NH CH3 – N – CH3 C6 H5 – NH2 | | CH2 – CH3 CH3 anilin methylamin ethylmethylamin trimethylamin aminobenzen phenylamin

Chemické vlastnosti Aminy reagují s anorganickými kyselinami za vzniku alkylamoniových solí H H | | R – N – H + HCl → R – N+ - H + Cl- | H monoalkylamin monoalkylamoniumchlorid R – N – H + H2O → R – N+ - H + OH- monoalkylamoniumhydroxid Pro určení neznámého aminu se užívá reakce s kyselinou dusitou (v prostředí silné kyseliny), protože primární, sekundární a terciární aminy reagují odlišně. Primární alifatické aminy odštěpují plynný dusík a vzniká příslušný alkohol: CH3 – NH2 + HO – N = O + HCl → CH3 – OH + H2O + N2↑ + HCl methylamin methanol Uvolnění N2 je vizuálním potvrzením, že jde o primární amin.

Primární aromatické aminy reagují s kyselinou dusitou za vzniku tzv. diazoniniových solí. Reakce se nazývá DIAZOTACE. C6H5 – NH2 + H – O – N = O + HCl → C6H5 – N+ ≡ N| + Cl- + 2 H2O Sekundární aminy poskytují s HNO2 tzv. N-nitrosaminy (žluté, olejnaté). R2 R2 | | R1 – N – H + HO – N = O + HCl → R1 – N – NO + H2O + HCl sekundární amin N – nitrosamin Terciární aminy s kyselinou dusitou nereagují. Aminy jsou nejdůležitějším typem organických zásad. - aminokyseliny - heterocykly - biogenní aminy - alkaloidy - léky - neurotransmitery

H CH3 | | C6H5 – N – C = O acetanilid Monoaminy Jednoduché alifatické aminy vznikají při hnilobě bílkovin dekarboxylací aminokyselin. Vyskytují se v rostlinách a ve ve slanečkovém láku (methylamin, dimethylamin, trimethylamin). Antihistaminika jsou většinou deriváty ethylaminu. Aromatické aminy - anilin (jedovatý) - acetanilid – antipyretika H CH3 | | C6H5 – N – C = O acetanilid

Diaminy - ethylendiamin H2N – CH2 – CH2 – NH2 derivátem je kyselina ethylendiamintetraoctová – antidotum HOOC – CH2 CH2 - COOH | | |N – CH2 – CH2 – N| HOOC – CH2 CH2 – COOH - putrescin (1,4-diaminobutan) H2N – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – NH2 - kadaverin (1,5-diaminopentan) H2N – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – NH2 Putrescin a kadaverin vznikají při hnití masa, jsou toxické a páchnou. Označují se jako mrtvolné jedy.

Triaminy - spermidin (derivát putrescinu) H2N – (CH2)3 – NH – (CH2)4 – NH2 Tetraminy - spermin H2N – (CH2)3 – NH – (CH2)4 – NH – (CH2)3 – NH2 Spermidin a spermin jsou polyaminy. Zvyšují pohyblivost spermií. Hydroxyaminy (aminoalkoholy) - kolamin (2-aminoalkohol, ethanolamin) je součástí fosfolipidů H2N – CH2 – CH2 – OH - cholin a acetylcholin jsou kvartérní amoniové báze. Jsou mediátory při přenosu nervového vzruchu (dráždí parasympatikus). Cholin je součástí fosfolipidů.

CH3 | CH3 – N+ – CH2 – CH2 – OH OH- CH3 CH3 | | - H2O CH3 – N+ – CH2 – CH2 – OH + HO – C = O | kyselina octová + H2O CH3 X- CH3 CH3 | | CH3 – N+ – CH2 – CH2 – O – C = O CH3 X- Acetylcholin je ester kyseliny octové. cholin acetylcholin

Dřeň nadledvinek produkuje hormony epinephrin (adrenalin) a norepinephrin (noradrenalin) Epinephrin (adrenalin) Epinefrin a norepinefrin (katecholaminy) Mají funkci důležitých hormonů ovlivňujících krevní tlak, srdeční akci a metabolismus. mediátorů přenosu nervového vzruchu (zejména norepinefrin), (dráždí sympatikus). Norepinefrin (noradrenalin) Sfingosin Sfingophosfolipidy obsahují aminoalkohol sfingosin na místo glycerolu (fosfolipidy jsou součástí biologických membrán)

Meskalin – halucinogen Efedrin – dráždí CNS Amfetamin (Benzedrin, Psychoton) – stimuluje duševní činnost

Karnitin Acyl karnitin Mastné kyseliny jsou transportovány přes mitochondriální membránu jako acyl karnitin. Karnitin se vrací do cytoplasmy výměnou za acyl karnitin.

AMIDY obecný vzorec: R – CO – NH2 Schiffovy báze Aromatické aldehydy kondenzují s primárními aminy za vzniku tzv. Schiffových bází. benzaldehyd methylamin Schiffova báze benzyliden methylamin Prostřednictvím Schiffových bází dochází k transaminaci primární aminoskupiny. AMIDY obecný vzorec: R – CO – NH2 Amidy karboxylových kyselin lze odvodit náhradou – OH skupiny v karboxylu aminoskupinou – NH2. Příklady: asparagin glutamin urea NAD+

Reakce amidů Amidy kyseliny uhličité NH2 NH2 | | | | O = C monoamid kyseliny uhličité O = C urea, močovina | kyselina karbamová | diamid kyseliny uhličité OH NH2

Guanidin je derivát močoviny. Vzniká oxidativním štěpením guaninu. Biuret Zahříváním močoviny se odštěpuje amoniak a ze dvou molekul močoviny vzniká biuret. Vodný roztok poskytuje s Cu2+ fialově zbarvený komplex – biuretová reakce. Slouží k průkazu peptidové vazby. - NH3 H2N – CO – NH2 + H2 N – CO – NH2 H2N – CO – NH – CO – NH2 Guanidin je derivát močoviny. Vzniká oxidativním štěpením guaninu. NH2 NH2 | | HN = C HN = C | | NH2 N – CH2 - COOH | CH3 Deriváty guanidinu: kreatin kreatinin kreatin fosfát guanidin kreatin iminomočovina k. N-methylguanidinoctová

Kyselina barbiturová – ureid (acylderivát močoviny) kyseliny malonové, malonyl močovina. Barbituráty jsou význačná – sedativa hypnotika a narkotika urea + k. malonová k. barbiturová keto forma enol forma Aminocukry (hexosaminy) – jsou součástí glykoproteinů (mukoproteinů) Aminocukry (hexosaminy) – jsou součástí glykoproteinů (mukoproteinů) N-acetylglukosamin N-acetylgalactosamin