Funkcije dušika: koje su, primjeri, vježbe

Prema funkcije dušika su skupina od organski spojevi koji imaju atome dušik vezani za ugljikov lanac. Oni se razlikuju po svojim odgovarajućim funkcionalnim skupinama, koje su skupovi atoma povezanih u određenu konfiguraciju i koje definiraju karakteristična svojstva svake funkcije.

Funkcije dušika su:

• amini;

• amidi;

• nitro spojevi;

• nitrili;

• izonitrili.

Pročitajte također:Koje su funkcije kisika?

Teme ovog članka

• 1 - Sažetak dušikovih funkcija
• 2 - Video lekcija o funkcijama dušika
• 3 - Koje su funkcije dušika?
• 4 - Koje su funkcije dušika?
  • amini
  • Amidi
  • nitro spojevi
  • nitrili
  • izonitrili
• 5 - Primjena dušikovih funkcija
• 6 - Riješene vježbe o dušikovim funkcijama

Sažetak dušikovih funkcija

• Dušikove funkcije su organski spojevi koji sadrže atomi dušika.

• Amini, amidi, nitrospojevi, nitrili i izonitrili su dušikove funkcionalne skupine.

• Anorganske funkcije razlikuju se po svojoj funkcionalnoj skupini.

• Amini se dobivaju supstitucijom vodikovi amonijaka alkilnim radikalima.

• Amidi imaju isti ugljikov atom povezan s dušikom i ugljikom. kisik.

• Nitro spojevi sadrže -NO skupinu.₂.

• Za nitrile je karakteristična prisutnost trostruke veze između ugljika i dušika.

• Izonitrili imaju trostruku vezu između dušika i ugljik, s dušikom vezanim za ugljikov lanac.

Video lekcija o funkcijama dušika

Što su funkcije dušika?

Dušikove funkcije su skup organske funkcije koje u svojoj strukturi imaju atom dušika, uz atome ugljika i vodika. To su: amini, amidi, nitro spojevi, nitrili i izonitrili,

Ono što razlikuje dušikove funkcije su odgovarajuće funkcionalne skupine, koje su strukturni raspored atoma odgovornih za svojstva tvari.

Nemoj sada stati... Ima još nakon publiciteta ;)

Koje su funkcije dušika?

• • amini

Organska funkcija rudnik karakterizira se vezanjem najmanje jednog lanca ugljika na atom dušika. Funkcionalna skupina amina je -N-R₁R₂R₃ (R skupine su ugljikovi lanci ili atomi vodika, od kojih je barem jedan ugljikov lanac).

amini dobivaju se iz amonijaka (NH₃), s jednim ili više vodikovih atoma zamijenjenih ugljikovim atomima ili alkilnim ligandima. Oni su osnovne tvari, napuštajući pH veći od 7 u vodenoj otopini.

Klasificiraju se prema količini vodikovih atoma zamijenjenih ugljikovim ligandima (alkilne ili arilne skupine), koji se nazivaju supstituenti.

- Primarni amini: imaju samo jedan ugljikov supstituent.

- sekundarni amini: imaju dva ugljikova supstituenta.

- tercijarni amini: imaju tri ugljična supstituenta, to jest, atom dušika više nije vezan niti na jedan atom vodika, uspostavljajući tri Veze jednostavni s ugljikovim atomima.

A nomenklatura za amine slijedi smjernice IUPAC (Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije). U slučaju primarnih amina, konstrukcija imena uzima u obzir broj ugljika (prefiks), prirodu veze između ugljika (infiks) i izraz se koristi rudnik za sufiks (kraj riječi).

Pogledajte primjer:

Kada dodjeljujete brojeve ugljicima za položaj radikala, dodijelite najmanji mogući broj atomu najbližem NH skupini.₂.

Za sekundarne i tercijarne amine, nomenklatura uzima u obzir najdužu supstituentsku skupinu vezanu na dušik kao glavni lanac, a ostali ligandi se pišu s prefiksom koji se odnosi na broj ugljika i sufiksom -il, sa slovom N ispred njih.

Primjer:

• • Amidi

Organska funkcija amid karakterizira vezanje karbonilne skupine (C=O) na atom dušika, gdje dušik može biti vezan na atome ugljika ili vodika.

Amidi su osnovne tvari, ostavljajući pH iznad 7 u vodenoj otopini. Supstanca urea pripada skupini amida i spoj je prirodno prisutan u urinu, nastao procesima razgradnje koji se odvijaju u živim organizmima.

Urea je amid.

Amidi su karakteristični ovisno o stupnju supstitucije dušika. Kao ovo:

- Primarni amidi: drži dva atoma vodika zajedno s dušikom.

- Sekundarni amidiili monosupstituirani: jedan od vodika je zamijenjen s ugljikov lanac, tako da dušik održava jednostruku vezu s vodikom.

- tercijarni amidiili raseljeni: Dušik više nema vodikove veze, sve su one zamijenjene ugljikom.

Amidi su Ime je dobio prema IUPAC-u, molekule su imenovane nizom:

U razgranatom amidu, ugljikov atom amidne skupine sudjeluje u glavnom lancu, a broj ugljika mora započeti s njim. Izgled:

U monosupstituiranim ili disupstituiranim amidima, slovo N označava položaj grane koji je vezan za atom dušika. Ako postoji još jedan radikal u lancu, bit će napisan nakon identifikacije radikala koji se odnosi na N.

• • nitro spojevi

Vas nitro spojevi su organski spojevi koji sadrže nitro skupinu (-NO₂) vezane za ugljikov lanac, koji može biti alifatski (otvoreni ili linearni) ili aromatski.

A Glavna karakteristika ovih tvari je njihova eksplozivna snaga. Eksplozivni kapacitet povezan je s aromatskim nitrospojevima, a što je veći broj nitro skupina, to je veća eksplozija. Alifatski nitro spojevi koriste se u laboratorijima kao organska otapala.

Trinitrotoluen (TNT) je nitro spoj koji se koristi kao eksploziv.

Nomenklaturu za ove spojeve čini riječ nitro nakon čega slijedi ime ugljikovodik (prefiks + infiks + završetak -O).

Pogledajte neke primjere:

• nitrili

Nitrili su organski spojevi karakterizirani trostruka veza između atoma ugljika i atoma dušika, predstavljajući funkcionalnu skupinu – C ≡ N. U nitrilima, dušik je na kraju, a ugljik je vezan izravno na ugljikov lanac.

nitrili Također poznat kao cijanidi, jer proizlaze iz reakcija s cijanovodičnom kiselinom (HCN).

oni su tvari otrovan za ljude, jer u tijelu mogu stvoriti cijanovodičnu kiselinu u dodiru sa želučanom kiselinom, sprječavajući procese stanično disanje stanica.

U prirodi se nitrili mogu naći u nekim koštuničavim voćkama, ali u vrlo niskim koncentracijama, bez rizika, te u lišću divlje kasave.

Divlja kasava sadrži spojeve izvedene iz nitrila.

Iupacovo pravilo za nomenklaturu nitrila definira taj pojam nitril dodati kao sufiks:

Pogledajte neke primjere:

Uobičajeni oblik nomenklature za nitrile je cijanid + naziv radikala.

• • izonitrili

Izonitrili, ili izonitrili, su spojevi formirani od trostruka veza između atoma ugljika i atoma dušika, predstavljajući funkcionalnu skupinu – R ≡ C. U izonitrilima, ugljik je na kraju, a dušik je vezan izravno na ugljikov lanac.

Izonitrili se od nitrila razlikuju po položaju dušikovih i ugljikovih atoma, te U izonitrilima, dušik je karakteriziran kao heteroatom., jer se nalazi između dva ugljika.

Nestabilne su vrste i mogu se pretvoriti u nitrile na povišenim temperaturama. Reakcije izocijanidne kiseline dovode do izonitrila, zbog čega su ti spojevi također poznati kao izocijanidi.

Molekule izonitrila slijede Iupacovo pravilo za imenovanje:

Pogledajte neke primjere:

Primjene dušikovih funkcija

Tvari koje pripadaju dušikovim funkcijama imaju brojne primjene, uglavnom u industrijskom području, za proizvodnju polimeri, guma, sintetička vlakna, lijekovi, agrokemikalije, pesticidi i eksplozivi.

Prema amini se koriste u proizvodnji boja, sapuni, lijekovi, u procesu vulkanizacija gume, eksploziva i drugih industrijskih procesa, a također se nalaze u biljkama i nastaju u procesima razgradnje organske tvari.

Boje se dobivaju iz anilina, koji je amin.

Prema amidi imaju široku primjenu u industrijskom i kemijskom sektoru, prisutan u proizvodnji polimera (kao što su najlon i poliuretan), smola, eksploziva, gnojiva, sredstva protiv insekata, gnojiva i lijekovi.

Najlon se dobiva iz amida.

Vas nitro spojeviNjegova glavna primjena je proizvodnja eksploziva. koji se koriste u vojnom, industrijskom i metalurškom sektoru (za vađenje sirovina). Jedan od najpoznatijih nitro spojeva je trinitrotoluen, popularno poznat kao TNT. Druge primjene nitrospojeva su u proizvodnji pesticida, baktericidi, boje, rafiniranje nafte itd.

Eksplozivi nastaju od nitro spojeva.

Prema nitrili se koriste kao organska otapala u laboratoriju i industriji, sudjelujući u procesima ekstrakcije i proizvodnje nekih sintetičkih vlakana, plastičnih polimera, boja i gnojiva.

Akrilonitril je nitril koji se koristi za proizvodnju raznih vrsta plastike.

Prema izonitrili se koriste u raznim procesima za proizvodnju organskih spojeva, kao što su otapala, te sudjeluju u proizvodnji agrokemikalija, pesticida, gume i plastike.

Pročitajte također:Halogenidi — tvari koje imaju atome halogena vezane za ugljikov lanac

Riješene vježbe o funkcijama dušika

Pitanje 1

(SPF-PE-modificiran) Primjena dušikovih spojeva u sintetskoj organskoj kemiji vrlo je raznolika i uključuje pripremu lijekova, boja, eksploziva i vitamina. Pogledajte spojeve u nastavku.

O tim spojevima označi netočnu tvrdnju.

a) TNT je nitro spoj.

b) Dušični dio fluoksetina je sekundarni amin.

c) Amfetamin je klasificiran kao primarni amid.

d) Indigo u svojoj strukturi ima heteroaromatske prstenove.

e) Dušični dio paracetamola je amid.

rezolucija:

Slovo C

Artikl The je točno, jer je TNT nitro spoj jer nema NO grupa₂.

Artikl B je točno. Dušični dio fluoksetina je sekundarni amin jer je povezan s dva segmenta ugljika.

Artikl w je netočna, jer je amfetamin klasificiran kao primarni amin, a ne kao amid. Imajte na umu da je sadašnja grupa NH₂. Dakle, ovo je bit pitanja.

Artikl d je točno, jer indigo u svojoj strukturi ima heteroaromatske prstenove, odnosno prstenove formirane od atoma ugljika i još jednog elementa — u ovom slučaju dušika.

Artikl to je je točno, jer je paracetamol amid, koji predstavlja ugljik povezan s dušikom i kisikom.

pitanje 2

(UFMS) Yerba mate (Ilex paraguariensis), porijeklom iz Južne Amerike, koristi se kao tonik i stimulativno piće. Za pripremu se može koristiti proizvod dobiven preradom lišća yerba mate chimarrão i tereré, između ostalih pića koja se uobičajeno i kulturno konzumiraju u regijama Argentine, Paragvaja i Brazil. Veliko zanimanje za yerba mate je zbog prisutnih kemijskih spojeva, zbog njegovih antioksidativnih, stimulativnih i diuretičkih svojstava.

(Dostupno u: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/3158/1/PG_PPGEP_Henrique%2C%20 Flavia%20Aparecida_2018.pdf. Pristupljeno: 01. nov. 2018. Prilagođeno).

Stimulirajuća svojstva yerba matea povezana su s njegovim sadržajem metilksantina, od kojih je jedan od glavnih kofein, struktura predstavljena u nastavku:

Kada se analizira strukturna formula kofeina, ispravno je reći da on ima sljedeće organske funkcije i svojstva:

a) aldehid i amid, bazni.

b) amin i amid, alkalni.

c) amin i keton, alkalni.

d) keton i amid, amfoteran.

e) karboksilna kiselina i amin, bazični.

rezolucija:

Slovo B

Analizirajući strukturu kofeina, identificirane su aminske i amidne funkcionalne skupine, kao što je istaknuto na slici ispod. Kako ove dvije skupine imaju bazičnu ili alkalnu karakteristiku, kofein također ima tu karakteristiku, što znači da vodene otopine kofeina imaju pH iznad 7.

Ana Luiza Lorenzen Lima
Profesor kemije

Saznajte više o klasifikaciji amida prema njihovim supstituentima. Naučite kako se izrađuje nomenklatura spoja i njegove glavne primjene.

Amini, podjela amina, svojstva amina, primarni amin, organski dušikovi spojevi, alkilni radikali, dimetilamin, etilamin, trimetilamin, spojevi ekstrahirani iz biljaka, putrescin, kadaverin, organske baze, sinteze organski

Naučite sortirati ovaj element u nizu.

Poznavati kemijski sastav, izvore proizvodnje i primjene mnogih organskih spojeva, kao što su aceton, alkohol, eter, između ostalog.

Nitrili su klasa organskih spojeva karakterizirana prisutnošću -CN funkcionalne skupine.

Promotriti glavne karakteristike aromatskih i alifatskih nitrospojeva i koja su pravila koja se moraju poštovati u njihovoj službenoj nomenklaturi.

Saznajte kako je stvorena IUPAC-ova nomenklatura, koje su joj glavne svrhe i naučite osnovna pravila kojih se morate pridržavati za imenovanje organskih spojeva.

Naučite korak po korak kako nomenklaturirati grane organskih spojeva.

TNT je kratica za trinitrotoluen, čije je kemijsko ime 2-metil-1,3,5-trinitrobenzen.