Typpitoiminnot: mitä ne ovat, esimerkkejä, harjoituksia

Kohteeseen typpitoiminnot ovat ryhmä orgaaniset yhdisteet joissa on atomeja typpeä kiinnitetty hiiliketjuun. Ne erottuvat vastaavista funktionaalisista ryhmistään, jotka ovat tiettyyn konfiguraatioon liittyneitä atomijoukkoja, jotka määrittävät kunkin toiminnon tunnusomaiset ominaisuudet.

Typpitoiminnot ovat:

• amiinit;

• amidit;

• nitroyhdisteet;

• nitriilejä;

• isonitriilejä.

Lue myös:Mitkä ovat happitoiminnot?

Yhteenveto typen toiminnoista

• Typpifunktiot ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät atomeja typestä.

• Amiinit, amidit, nitroyhdisteet, nitriilit ja isonitriilit ovat typpifunktioita.

• Epäorgaaniset funktiot erotetaan funktionaalisten ryhmiensä perusteella.

• Amiinit ovat peräisin substituutiosta vedyt ammoniakista alkyyliradikaaleja.

• Amideilla on sama hiiliatomi liittyneenä typpeen ja hiileen. happi.

• Nitroyhdisteet sisältävät -NO-ryhmän.₂.

• Nitriileille on ominaista kolmoissidos hiilen ja typen välillä.

• Isonitriileillä on kolmoissidos typen ja typen välillä hiili, jossa typpi on kiinnittynyt hiiliketjuun.

Videotunti typen toiminnoista

Mitä ovat typen toiminnot?

Typpifunktiot ovat joukko orgaaniset toiminnot, joiden rakenteessa on typpiatomihiili- ja vetyatomien lisäksi. Ne ovat: amiinit, amidit, nitroyhdisteet, nitriilit ja isonitriilit,

Typpifunktiot erottavat vastaavat funktionaaliset ryhmät, jotka ovat aineen ominaisuuksista vastuussa olevien atomien rakenteellinen järjestely.

Mitkä ovat typen toiminnot?

• • amiinit

Orgaaninen toiminto Miina on luonnehdittu sitomalla vähintään yksi hiiliketju typpiatomiin. Amiinien funktionaalinen ryhmä on -N-R₁R₂R₃ (R-ryhmät ovat hiiliketjuja tai vetyatomeja, joista ainakin yksi on hiiliketju).

amiinit ovat peräisin ammoniakista (NH₃), jossa yksi tai useampi vetyatomi on korvattu hiiliatomeilla tai alkyyliligandilla. Ne ovat perusaineita, jättäen pH suurempi kuin 7 vesiliuoksessa.

Ne luokitellaan sen mukaan, kuinka monta vetyatomia on korvattu hiililigandeilla (alkyyli- tai aryyliryhmillä), joita kutsutaan substituenteiksi.

- Primaariset amiinit: niissä on yksi hiilisubstituentti.

- Sekundaariset amiinit: sisältää kaksi hiilisubstituenttia.

- tertiaariset amiinit: sisältää kolme hiilisubstituenttia, eli typpiatomi ei ole enää sitoutunut mihinkään vetyatomiin, mikä muodostaa kolme Liitännät yksinkertainen hiiliatomeilla.

A amiinien nimikkeistö noudattaa ohjeita IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Primääristen amiinien tapauksessa nimen rakentamisessa otetaan huomioon hiilen lukumäärä (etuliite), hiilen välisen sidoksen luonne (infix) ja termiä käytetään Miina jälkiliitteelle (sanan loppu).

Katso esimerkki:

Kun annat hiileille numeroita radikaalien sijainnin perusteella, anna pienin mahdollinen luku NH-ryhmää lähinnä olevalle atomille.₂.

Sekundaaristen ja tertiääristen amiinien osalta nimikkeistössä otetaan huomioon pisin typpeen kiinnittynyt substituenttiryhmä pääketjuna ja muut ligandit kirjoitetaan hiilen määrään viittaavalla etuliitteellä ja loppuliitteellä -il, N-kirjain ennen niitä.

Esimerkki:

• • amidit

Orgaaninen toiminto amidi on ominaista karbonyyliryhmän (C=O) sitoutuminen typpiatomiin, jossa typpi voi olla sitoutunut hiili- tai vetyatomeihin.

amidit ovat perusaineitajättäen pH: n yli 7 vesiliuokseen. Aine urea kuuluu amidien ryhmään ja on virtsassa luonnostaan ​​esiintyvä yhdiste, joka on peräisin elävissä organismeissa tapahtuvista hajoamisprosesseista.

Urea on amidi.

Amidit ovat tyypillisiä typen substituutiotason mukaan. Kuten tämä:

- Primääriset amidit: pitää kaksi vetyatomia yhdessä typen kanssa.

- Sekundaariset amidittai monosubstituoitu: yksi vedyistä on korvattu hiiliketju, joten typpi ylläpitää yksinkertaista sidosta vedyn kanssa.

- tertiääriset amidittai siirretty: Typessä ei ole enää vetysidoksia, jotka kaikki on korvattu hiileillä.

Amidit ovat Nimetty IUPAC: n mukaan, molekyylit on nimetty sekvenssillä:

Haaroittuneessa amidissa amidiryhmän hiiliatomi osallistuu pääketjuun ja hiilen laskennan on aloitettava siitä. Katso:

Monosubstituoiduissa tai disubstituoiduissa amideissa kirjain N osoittaa haaran sijainnin joka on kiinnittynyt typpiatomiin. Jos ketjussa on toinen radikaali, se kirjoitetaan N: ään viittaavan radikaalin tunnistamisen jälkeen.

• • nitroyhdisteet

Sinä nitroyhdisteet ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät nitroryhmän (-NO₂) kiinnitetty hiiliketjuun, joka voi olla alifaattinen (avoin tai lineaarinen) tai aromaattinen.

A Näiden aineiden pääominaisuus on niiden räjähdysvoima. Räjähdyskyky liittyy aromaattisiin nitroyhdisteisiin, ja mitä enemmän nitroryhmiä on, sitä suurempi on räjähdys. Alifaattisia nitroyhdisteitä käytetään laboratorioissa orgaanisina liuottimina.

Trinitrotolueeni (TNT) on nitroyhdiste, jota käytetään räjähteenä.

Näiden yhdisteiden nimikkeistö muodostuu sanasta nitro jota seuraa nimi hiilivety (etuliite + infix + loppu -O).

Katso joitain esimerkkejä:

• nitriilejä

Nitriilit ovat orgaanisia yhdisteitä, joille on ominaista kolmoissidos hiiliatomin ja typpiatomin välillä, joka esittää funktionaalisen ryhmän – C ≡ N. Nitriileissä typpi on lopussa ja hiili on kiinnittynyt suoraan hiiliketjuun.

nitriilejä Tunnetaan myös syanideina, koska ne ovat peräisin reaktioista syaanivetyhapon (HCN) kanssa.

ne ovat aineita myrkyllistä ihmisille, koska ne voivat muodostaa kehossa syaanivetyhappoa kosketuksissa mahahapon kanssa, mikä estää soluhengitys soluista.

Luonnossa nitriilejä löytyy joistakin kivihedelmistä, mutta erittäin pieninä pitoisuuksina, jotka eivät aiheuta riskejä, ja luonnonvaraisen maniokin lehdistä.

Villi maniokki sisältää nitriileistä johdettuja yhdisteitä.

Iupac-sääntö nitriilien nimikkeistölle määrittelee tämän termin nitriili lisätään jälkiliitteenä:

Katso joitain esimerkkejä:

Tavallinen nitriilien nimikkeistön muoto on syanidi + radikaali nimi.

• • isonitriilejä

Isonitriilit tai isonitriilit ovat yhdisteitä, jotka muodostuvat kolmoissidos hiiliatomin ja typpiatomin välillä, joka esittää funktionaalisen ryhmän – R ≡ C. Isonitriileissä hiili on päässä ja typpi on kiinnittynyt suoraan hiiliketjuun.

Isonitriilit eroavat nitriileistä typpi- ja hiiliatomien sijainnin vuoksi ja Isonitriileissä typpi on karakterisoitu heteroatomiksi., koska se sijaitsee kahden hiilen välissä.

Ne ovat epävakaita lajeja ja voivat muuttua nitriileiksi korkeissa lämpötiloissa. Isosyanidihapporeaktiot synnyttävät isonitriilejä, minkä vuoksi nämä yhdisteet tunnetaan myös isosyanideina.

Isonitriilimolekyylit noudattavat Iupac-sääntöä nimeämisessä:

Katso joitain esimerkkejä:

Typpifunktioiden sovellukset

Typpitoimintoihin kuuluvilla aineilla on lukuisia käyttökohteita, pääasiassa teollisuusalueella, mm. polymeerit, kumi, synteettiset kuidut, lääkkeet, maatalouskemikaalit, torjunta-aineet ja räjähteet.

Kohteeseen amiineja käytetään väriaineiden valmistuksessa, saippuat, huumeet, prosessissa kumin vulkanointi, räjähteitä ja muita teollisia prosesseja, ja niitä esiintyy myös kasveissa ja muodostuu orgaanisen aineen hajoamisprosesseissa.

Väriaineet saadaan aniliinista, joka on amiini.

Kohteeseen amideilla on laaja käyttö teollisuudessa ja kemian alalla, joita käytetään polymeerien (kuten nailonin ja polyuretaanin), hartsien, räjähteiden, lannoitteet, hyönteiskarkotteita, lannoitteita ja lääkkeitä.

Nailon on peräisin amideista.

Sinä nitroyhdisteetSen pääsovellus on räjähteiden valmistus. joita käytetään sotilas-, teollisuus- ja metallurgialla (raaka-aineiden louhinnassa). Yksi tunnetuimmista nitroyhdisteistä on trinitrotolueeni, joka tunnetaan myös nimellä TNT. Muut nitroyhdisteiden sovellukset ovat tuotannossa torjunta-aineet, bakterisidit, väriaineet, öljynjalostus jne.

Räjähteitä muodostavat nitroyhdisteet.

Kohteeseen nitriilejä käytetään orgaanisina liuottimina laboratoriossa ja teollisuudessa osallistuen joidenkin synteettisten kuitujen, muovipolymeerien, väriaineiden ja lannoitteiden uuttamiseen ja valmistusprosesseihin.

Akryylinitriili on nitriiliä, jota käytetään erilaisten muovien valmistukseen.

Kohteeseen isonitriilejä käytetään erilaisissa prosesseissa orgaanisten yhdisteiden valmistamiseksi, kuten liuottimia, ja osallistuvat maatalouskemikaalien, torjunta-aineiden, kumien ja muovien valmistukseen.

Lue myös:Halogenidit - aineet, joiden hiiliketjuun on kiinnittynyt halogeeniatomeja

Ratkaistiin harjoituksia typen toiminnoista

Kysymys 1

(FPS-PE-modifioitu) Typpiyhdisteiden käyttö synteettisessä orgaanisessa kemiassa on hyvin monipuolista ja sisältää lääkkeiden, väriaineiden, räjähteiden ja vitamiinien valmistuksen. Katso alla olevat yhdisteet.

Merkitse näistä yhdisteistä virheellinen väite.

a) TNT on nitroyhdiste.

b) Fluoksetiinin typpipitoinen osa on sekundäärinen amiini.

c) Amfetamiini luokitellaan ensisijaiseksi amidiksi.

d) Indigon rakenteessa on heteroaromaattisia renkaita.

e) Parasetamolin typpipitoinen osa on amidi.

Resoluutio:

Kirjain C

Esine The on oikein, koska TNT on nitroyhdiste, koska siinä ei ole ryhmiä₂.

Esine B on oikein. Fluoksetiinin typpipitoinen osa on sekundäärinen amiini, koska se on liittynyt kahteen hiilisegmenttiin.

Esine w on virheellinen, koska amfetamiini luokitellaan ensisijaiseksi amiiniksi, ei amidiksi. Huomaa, että tämä ryhmä on NH₂. Tämä on siis kysymyksen ydin.

Esine d on oikein, koska indigon rakenteessa on heteroaromaattisia renkaita, eli renkaita, jotka muodostuvat hiiliatomeista ja toisesta alkuaineesta - tässä tapauksessa typestä.

Esine se on on oikein, koska parasetamoli on amidi, jossa on typpeen ja happeen sitoutunutta hiiltä.

kysymys 2

(UFMS) Yerba mate (Ilex paraguariensis), alun perin Etelä-Amerikasta, käytetään tonisoivana ja piristävänä juomana. Yerba mate -lehtiä käsittelemällä saatua tuotetta voidaan käyttää valmistukseen chimarrão ja tereré sekä muut juomat, joita käytetään yleisesti ja kulttuurisesti Argentiinan, Paraguayn ja Brasilia. Suuri kiinnostus yerba matea kohtaan johtuu sen sisältämistä kemiallisista yhdisteistä sen antioksidanttisten, piristeiden ja diureettisten ominaisuuksien vuoksi.

(Saatavilla: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/3158/1/PG_PPGEP_Henrique%2C%20 Flavia%20Aparecida_2018.pdf. Käytetty: 01.11. 2018. Mukautettu).

Yerba Maten piristävät ominaisuudet liittyvät sen metyyliksantiinipitoisuuteen, joista yksi tärkeimmistä on kofeiini, jonka rakenne on esitetty alla:

Kofeiinin rakennekaavaa analysoitaessa on oikein todeta, että sillä on seuraavat orgaaniset toiminnot ja ominaisuudet:

a) aldehydi ja amidi, emäksinen.

b) amiini ja amidi, alkalinen.

c) amiini ja ketoni, alkalinen.

d) ketoni ja amidi, amfoteerinen.

e) karboksyylihappo ja amiini, emäksinen.

Resoluutio:

Kirjain B

Kofeiinin rakennetta analysoimalla amiini- ja amidifunktionaaliset ryhmät tunnistetaan alla olevan kuvan mukaisesti. Koska näillä kahdella ryhmällä on emäksinen tai emäksinen ominaisuus, kofeiinilla on myös tämä ominaisuus, mikä tarkoittaa, että kofeiinin vesiliuosten pH on yli 7.

Kirjailija: Ana Luiza Lorenzen Lima
Kemian opettaja

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-nitrogenadas.htm