La funcțiile azotului sunt un grup de compusi organici care au atomi de azot atașat de lanțul de carbon. Ele se disting prin grupurile lor funcționale respective, care sunt seturi de atomi conectați într-o anumită configurație și care definesc proprietățile caracteristice ale fiecărei funcții.
Funcțiile azotului sunt:
amine;
amide;
compuși nitro;
nitrili;
izonitrili.
Citeste si:Care sunt funcțiile oxigenului?
Rezumatul funcțiilor azotului
Funcțiile azotului sunt compuși organici care conțin atomi de azot.
Aminele, amidele, nitrocompușii, nitrilii și izonitrilii sunt funcțiile azotului.
Funcțiile anorganice se disting prin grupa lor funcțională.
Aminele sunt derivate din înlocuirea hidrogeni de amoniac de către radicalii alchil.
Amidele au același atom de carbon legat de azot și carbon. oxigen.
Compușii nitro conțin gruparea -NO.2.
Nitrilii se caracterizează prin prezența unei triple legături între carbon și azot.
Izonitrilii au o legătură triplă între azot și carbon, cu azot atașat de lanțul de carbon.
Lecție video despre funcțiile azotate
Care sunt funcțiile azotului?
Funcțiile azotului sunt un set de funcţii organice care au atomul de azot în structură, pe lângă atomii de carbon și hidrogen. Acestea sunt: amine, amide, nitrocompuși, nitrili și izonitrili,
Ceea ce diferențiază funcțiile azotate sunt grupările funcționale respective, care sunt aranjamentul structural al atomilor responsabili de proprietățile substanței.
Care sunt funcțiile azotului?
amine
Funcția organică mina este caracterizat prin legarea a cel puţin unui lanţ de carbon la atomul de azot. Gruparea funcțională a aminelor este -N-R1R2R3 (grupele R sunt catene de carbon sau atomi de hidrogen, dintre care cel puțin unul este un lanț de carbon).
aminele sunt derivate din amoniac (NH3), cu unul sau mai mulți atomi de hidrogen înlocuiți cu atomi de carbon sau liganzi alchil. Sunt substanțe de bază, părăsind pH mai mare de 7 în soluție apoasă.
Ele sunt clasificate în funcție de cantitatea de atomi de hidrogen înlocuiți cu liganzi de carbon (grupări alchil sau arii), care se numesc substituenți.
- Amine primare: au un singur substituent de carbon.
- Amine secundare: au doi substituenți de carbon.
- Amine terțiare: au trei substituenți carbonici, adică atomul de azot nu mai este legat de niciun atom de hidrogen, stabilindu-se trei Conexiuni simplu cu atomi de carbon.
A nomenclatura pentru amine urmează liniile directoare ale IUPAC (Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată). În cazul aminelor primare, construcția denumirii ține cont de numărul de atomi de carbon (prefix), natura legăturii dintre atomi de carbon (infix) și se folosește termenul mina pentru sufixul (sfârșitul cuvântului).
Vezi exemplul:
Când atribuiți numere la atomi de carbon pentru localizarea radicalilor, atribuiți cel mai mic număr posibil atomului cel mai apropiat de grupa NH.2.
Pentru aminele secundare și terțiare, nomenclatura ia în considerare cea mai lungă grupare substituentă atașată la azot. ca lanț principal, iar ceilalți liganzi se scriu cu prefixul referitor la numărul de atomi de carbon și sufixul -il, cu litera N înaintea lor.
Exemplu:
Amide
Funcția organică amidă este caracterizat de legând o grupare carbonil (C=O) la atomul de azot, unde azotul poate fi legat de atomi de carbon sau hidrogen.
amidele sunt substanțe de bază, lăsând pH-ul peste 7 în soluție apoasă. Substanța uree aparține grupului de amide și este un compus prezent în mod natural în urină, derivat din procesele de degradare care au loc în organismele vii.
Amidele sunt caracteristice în funcție de nivelul de substituție a azotului. Ca aceasta:
- Amide primare: țin doi atomi de hidrogen împreună cu azotul.
- Amide secundaresau monosubstituit: unul dintre hidrogeni a fost înlocuit cu lanț de carbon, deci azotul menține o singură legătură cu hidrogenul.
- amide terţiaresau deplasat: Azotul nu mai are legături de hidrogen, toate fiind înlocuite cu carboni.
Amidele sunt Numit conform IUPAC, moleculele fiind denumite prin secvența:
În amida ramificată, atomul de carbon al grupării amidice participă la lanțul principal, iar numărul de carbon trebuie să înceapă cu acesta. Uite:
 |
 |
În amidele monosubstituite sau disubstituite, litera N indică poziția sucursalei care este atașat de atomul de azot. Dacă există un alt radical în lanț, acesta va fi scris după identificarea radicalului referitor la N.
compuși nitro
Tu compuși nitro sunt compuşi organici care conțin o grupare nitro (-NO2) atașat de un lanț de carbon, care poate fi alifatic (deschis sau liniar) sau aromatic.
A principala caracteristică a acestor substanțe este puterea lor explozivă. Capacitatea explozivă este asociată cu nitrocompuși aromatici, iar cu cât numărul grupelor nitro este mai mare, cu atât explozia este mai mare. Compușii nitro alifatici sunt utilizați în laboratoare ca solvenți organici.
Nomenclatura acestor compuși este formată din cuvânt nitro urmat de numele de hidrocarbură (prefix + infix + final -O).
Vezi câteva exemple:
 |
 |
nitrili
Nitrilii sunt compuși organici caracterizați prin triplă legătură între un atom de carbon și un atom de azot, prezentând grupa funcțională – C ≡ N. În nitrili, azotul este la capăt și carbonul este atașat direct de lanțul de carbon.
nitrilii Cunoscut și sub denumirea de cianuri, deoarece derivă din reacții cu acidul cianhidric (HCN).
sunt substante toxic pentru oameni, deoarece în organism pot forma acid cianhidric în contact cu acidul din stomac, prevenind procesele de respirație celulară a celulelor.
În natură, nitrilii se găsesc în unele fructe cu sâmburi, dar într-o concentrație foarte scăzută, neprezentând riscuri, și în frunzele de manioc sălbatic.
Regula Iupac pentru nomenclatura nitrililor definește că termenul nitril fi adăugat ca sufix:
Vezi câteva exemple:
 |
 |
Forma obișnuită de nomenclatură pentru nitrili este cianura + denumire radical.
izonitrili
Izonitrilii sau izonitrilii sunt compuși formați de triplă legătură între un atom de carbon și un atom de azot, prezentând grupa funcțională – R ≡ C. În izonitrili, carbonul se află la capăt, iar azotul este atașat direct de lanțul de carbon.
Izonitrilii diferă de nitrili datorită poziției atomilor de azot și carbon și În izonitrili, azotul este caracterizat ca un heteroatom., deoarece este poziționat între doi atomi de carbon.
Sunt specii instabile și se pot transforma în nitrili la temperaturi ridicate. Reacțiile cu acidul izocianidic dau naștere la izonitrili, motiv pentru care acești compuși sunt cunoscuți și sub denumirea de izocianuri.
Moleculele de izonitril urmează regula Iupac pentru denumire:
Vezi câteva exemple:
 |
 |
Aplicații ale funcțiilor azotului
Substantele apartinand functiilor azotate au numeroase aplicatii, in special in zona industriala, pentru fabricarea polimeri, cauciuc, fibre sintetice, produse farmaceutice, agrochimice, pesticide și explozivi.
La aminele sunt folosite la producerea coloranților, săpunuri, medicamente, în proces de vulcanizarea cauciucului, explozivii și alte procese industriale, și se găsesc și în plante și se formează în procesele de descompunere a materiei organice.
La amidele au o largă aplicație în sectorul industrial și chimic, fiind prezent în producția de polimeri (precum nailon și poliuretan), rășini, explozivi, îngrășăminte, insecticide, îngrășăminte și medicamente.
Tu compuși nitroPrincipala sa aplicație este fabricarea de explozivi. care sunt utilizate în sectorul militar, industrial și metalurgic (pentru extracția materiilor prime). Unul dintre cei mai cunoscuți nitrocompuși este trinitrotoluenul, cunoscut în mod popular ca TNT. Alte aplicații ale nitrocompușilor sunt în producerea de pesticide, bactericide, coloranți, rafinarea petrolului etc.
La nitrilii sunt utilizați ca solvenți organici în laborator și în industrie, participând la procesele de extracție și fabricare a unor fibre sintetice, polimeri plastici, coloranți și îngrășăminte.
La Izonitrilii sunt folosiți în diferite procese de producere a compușilor organici, cum ar fi solvenții, și participă la fabricarea de produse agrochimice, pesticide, cauciucuri și materiale plastice.
Citeste si:Halogenuri - substanțe care au atomi de halogen atașați de lanțul de carbon
Exerciții rezolvate despre funcțiile azotului
intrebarea 1
(FPS-PE-modificat) Aplicarea compușilor azotați în chimia organică sintetică este foarte diversificată și presupune prepararea de medicamente, coloranți, explozivi și vitamine. Uită-te la compușii de mai jos.
Despre acești compuși, marcați afirmația incorectă.
a) TNT este un compus nitro.
b) Partea azotată a fluoxetinei este o amină secundară.
c) Amfetamina este clasificată ca amidă primară.
d) Indigo are inele heteroaromatice în structura sa.
e) Partea azotată a paracetamolului este o amidă.
Rezoluţie:
Litera C
Elementul The este corect, deoarece TNT este un compus nitro deoarece nu are grupe2.
Elementul B este corect. Partea azotată a fluoxetinei este o amină secundară, deoarece este legată de două segmente de carbon.
Elementul w este incorectă, deoarece amfetamina este clasificată ca o amină primară, nu o amidă. Rețineți că grupul prezent este NH2. Deci, acesta este esenta întrebării.
Elementul d este corectă, deoarece indigo are inele heteroaromatice în structura sa, adică inele formate din atomi de carbon și un alt element - în acest caz, azot.
Elementul Este este corect, deoarece paracetamolul este o amidă, prezentând carbon legat de azot și oxigen.
intrebarea 2
(UFMS) Yerba mate (Ilex paraguariensis), originar din America de Sud, este folosit ca bautura tonica si stimulanta. Produsul obtinut prin prelucrarea frunzelor de yerba mate poate fi folosit pentru preparare chimarrão și tereré, printre alte băuturi consumate în mod obișnuit și cultural în regiunile din Argentina, Paraguay și Brazilia. Marele interes pentru yerba mate se datorează compușilor chimici prezenți, datorită proprietăților sale antioxidante, stimulante și diuretice.
(Disponibil in: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/3158/1/PG_PPGEP_Henrique%2C%20 Flavia%20Aparecida_2018.pdf. Accesat pe: 01 nov. 2018. Adaptat).
Proprietățile stimulatoare ale yerba mate sunt legate de conținutul său de metilxantine, una dintre principalele fiind cofeina, structură prezentată mai jos:
Când se analizează formula structurală a cofeinei, este corect să se precizeze că aceasta are următoarele funcții și proprietăți organice:
a) aldehidă și amida, bazice.
b) amina si amida, alcaline.
c) amina si cetona, alcaline.
d) cetonă și amidă, amfoter.
e) acid carboxilic şi amină, bazice.
Rezoluţie:
Litera B
Analizând structura cofeinei, sunt identificate grupările funcționale amină și amidă, așa cum se evidențiază în imaginea de mai jos. Deoarece aceste două grupe au o caracteristică bazică sau alcalină, cofeina are și această caracteristică, ceea ce înseamnă că soluțiile apoase de cafeină au un pH peste 7.
De Ana Luiza Lorenzen Lima
Profesor de chimie
Sursă: Brazilia școală - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-nitrogenadas.htm
