K dusíkové funkcie sú skupinou Organické zlúčeniny ktoré majú atómy dusíka pripojený k uhlíkovému reťazcu. Rozlišujú sa svojimi príslušnými funkčnými skupinami, čo sú súbory atómov spojených v určitej konfigurácii a ktoré definujú charakteristické vlastnosti každej funkcie.
Funkcie dusíka sú:
amíny;
amidy;
nitrozlúčeniny;
nitrily;
izonitrily.
Prečítajte si tiež:Aké sú funkcie kyslíka?
Súhrn funkcií dusíka
Funkcie dusíka sú organické zlúčeniny, ktoré obsahujú atómov dusíka.
Amíny, amidy, nitrozlúčeniny, nitrily a izonitrily sú dusíkové funkcie.
Anorganické funkcie sa rozlišujú podľa ich funkčnej skupiny.
Amíny sú odvodené zo substitúcie vodíky amoniaku alkylovými radikálmi.
Amidy majú rovnaký atóm uhlíka spojený s dusíkom a uhlíkom. kyslík.
Nitrozlúčeniny obsahujú skupinu -NO.2.
Nitrily sa vyznačujú prítomnosťou trojitej väzby medzi uhlíkom a dusíkom.
Izonitrily majú trojitú väzbu medzi dusíkom a uhlíkas dusíkom naviazaným na uhlíkový reťazec.
Video lekcia o dusíkatých funkciách
Aké sú funkcie dusíka?
Funkcie dusíka sú súborom
organické funkcie, ktoré majú vo svojej štruktúre atóm dusíkaokrem atómov uhlíka a vodíka. Sú to: amíny, amidy, nitrozlúčeniny, nitrily a izonitrily,To, čo odlišuje dusíkaté funkcie, sú príslušné funkčné skupiny, ktoré sú štruktúrnym usporiadaním atómov zodpovedných za vlastnosti látky.
Aké sú funkcie dusíka?
amíny
Organická funkcia Baňa sa vyznačuje väzbou aspoň jedného uhlíkového reťazca na atóm dusíka. Funkčná skupina amínov je -N-R1R2R3 (skupiny R sú uhlíkové reťazce alebo atómy vodíka, z ktorých aspoň jeden je uhlíkový reťazec).
amíny sú odvodené od amoniaku (NH3), s jedným alebo viacerými atómami vodíka nahradenými atómami uhlíka alebo alkylovými ligandami. Sú to základné látky, opúšťajú pH viac ako 7 vo vodnom roztoku.
Sú klasifikované podľa množstva atómov vodíka nahradených uhlíkovými linkermi (alkylové alebo arylové skupiny), ktoré sa nazývajú substituenty.
- Primárne amíny: majú jeden uhlíkový substituent.
- Sekundárne amíny: majú dva uhlíkové substituenty.
- terciárne amíny: majú tri uhlíkové substituenty, to znamená, že atóm dusíka už nie je naviazaný na žiadny atóm vodíka, čím vznikajú tri Spojenia jednoduché s uhlíkovými atómami.
A nomenklatúra pre amíny dodržiava pokyny z IUPAC (Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie). V prípade primárnych amínov sa pri konštrukcii názvu zohľadňuje počet uhlíkov (predpona), charakter väzby medzi uhlíkmi (infix) a používa sa pojem Baňa pre príponu (koniec slova).
Pozrite si príklad:
Pri priraďovaní čísel uhlíkom na umiestnenie radikálov priraďte najnižšie možné číslo atómu najbližšie k NH skupine.2.
Pre sekundárne a terciárne amíny nomenklatúra zvažuje najdlhšiu substitučnú skupinu pripojenú k dusíku ako hlavný reťazec a ostatné ligandy sa píšu s predponou odkazujúcou na počet uhlíkov a príponou -il, s písmenom N pred nimi.
Príklad:
Amidy
Organická funkcia amid sa vyznačuje tým viazanie karbonylovej skupiny (C=O) na atóm dusíkakde dusík môže byť naviazaný na atómy uhlíka alebo vodíka.
Amidy sú základné látkys ponechaním pH nad 7 vo vodnom roztoku. Látka močovina patrí do skupiny amidov a je to zlúčenina prirodzene prítomná v moči, ktorá pochádza z degradačných procesov, ktoré prebiehajú v živých organizmoch.
Amidy sú charakteristické v závislosti od úrovne substitúcie dusíka. Páči sa ti to:
- Primárne amidy: držať dva atómy vodíka spolu s dusíkom.
- Sekundárne amidyalebo monosubstituované: jeden z vodíkov bol nahradený uhlíkový reťazec, takže dusík si zachováva jednoduchú väzbu s vodíkom.
- terciárne amidyalebo premiestnené: Dusík už nemá vodíkové väzby, všetky boli nahradené uhlíkmi.
Amidy sú Pomenovaný podľa IUPAC, pričom molekuly sú pomenované podľa sekvencie:
V rozvetvenom amide sa uhlíkový atóm amidovej skupiny zúčastňuje hlavného reťazca a počet uhlíkov musí začínať ním. Pozri:
 |
 |
V monosubstituovaných alebo disubstituovaných amidoch, písmeno N označuje polohu vetvy ktorý je pripojený k atómu dusíka. Ak je v reťazci ďalší radikál, zapíše sa po identifikácii radikálu odkazujúceho na N.
nitrozlúčeniny
vy nitrozlúčeniny sú organické zlúčeniny, ktoré obsahujú nitroskupinu (-NO2) pripojený k uhlíkovému reťazcuktoré môžu byť alifatické (otvorené alebo lineárne) alebo aromatické.
A Hlavnou charakteristikou týchto látok je ich výbušná sila. Výbušná kapacita je spojená s aromatickými nitrozlúčeninami a čím väčší je počet nitroskupín, tým väčší je výbuch. Alifatické nitrozlúčeniny sa používajú v laboratóriách ako organické rozpúšťadlá.
Nomenklatúru týchto zlúčenín tvorí slovo nitro za ktorým nasleduje meno uhľovodík (predpona + infix + koncovka -O).
Pozrite si niekoľko príkladov:
 |
 |
nitrily
Nitrily sú organické zlúčeniny charakterizované tzv trojitá väzba medzi atómom uhlíka a atómom dusíka, predstavujúci funkčnú skupinu – C ≡ N. V nitriloch je dusík na konci a uhlík je naviazaný priamo na uhlíkový reťazec.
nitrily Tiež známy ako kyanidy, pretože pochádzajú z reakcií s kyselinou kyanovodíkovou (HCN).
sú to látky toxické pre ľudí, pretože v tele môžu pri kontakte so žalúdočnou kyselinou vytvárať kyselinu kyanovodíkovú, čím zabraňujú procesom bunkové dýchanie buniek.
V prírode sa nitrily nachádzajú v niektorých kôstkovinách, ale vo veľmi nízkej koncentrácii, ktorá nepredstavuje riziko, a v listoch divého manioku.
Iupacovo pravidlo pre nomenklatúru nitrilov definuje tento pojem nitril pridať ako príponu:
Pozrite si niekoľko príkladov:
 |
 |
Obvyklá forma nomenklatúry pre nitrily je kyanid + radikálny názov.
izonitrily
Izonitrily alebo izonitrily sú zlúčeniny tvorené tzv trojitá väzba medzi atómom uhlíka a atómom dusíka, predstavujúci funkčnú skupinu – R ≡ C. V izonitriloch je uhlík na konci a dusík je naviazaný priamo na uhlíkový reťazec.
Izonitrily sa líšia od nitrilov polohou atómov dusíka a uhlíka a V izonitriloch je dusík charakterizovaný ako heteroatóm., pretože je umiestnený medzi dvoma uhlíkmi.
Sú to nestabilné druhy a pri zvýšených teplotách sa môžu premeniť na nitrily. Reakcie kyseliny izokyanidovej vedú k vzniku izonitrilov, a preto sú tieto zlúčeniny známe aj ako izokyanidy.
Molekuly izonitrilu sa riadia Iupacovým pravidlom pre pomenovanie:
Pozrite si niekoľko príkladov:
 |
 |
Aplikácia funkcií dusíka
Látky patriace k dusíkatým funkciám majú početné využitie najmä v priemyselnej oblasti na výrobu polyméry, guma, syntetické vlákna, liečivá, agrochemikálie, pesticídy a výbušniny.
K amíny sa používajú pri výrobe farbív, mydlá, lieky, v procese vulkanizácia gumyvýbušniny a iné priemyselné procesy a nachádzajú sa aj v rastlinách a vznikajú pri procesoch rozkladu organickej hmoty.
K amidy majú široké uplatnenie v priemyselnom a chemickom sektore, ktoré sú prítomné pri výrobe polymérov (ako je nylon a polyuretán), živíc, výbušnín, hnojivá, repelenty proti hmyzu, hnojivá a lieky.
vy nitrozlúčeninyJeho hlavnou aplikáciou je výroba výbušnín. ktoré sa používajú vo vojenskom, priemyselnom a hutníckom sektore (na ťažbu surovín). Jednou z najznámejších nitrozlúčenín je trinitrotoluén, ľudovo známy ako TNT. Ďalšie aplikácie nitrozlúčenín sú pri výrobe pesticídy, baktericídy, farbivá, rafinácia ropy atď.
K nitrily sa používajú ako organické rozpúšťadlá v laboratóriu a priemysle, podieľa sa na extrakcii a výrobných procesoch niektorých syntetických vlákien, plastových polymérov, farbív a hnojív.
K izonitrily sa používajú v rôznych procesoch výroby organických zlúčenín, ako sú rozpúšťadlá, a podieľajú sa na výrobe agrochemikálií, pesticídov, gumy a plastov.
Prečítajte si tiež:Halogenidy - látky, ktoré majú atómy halogénu pripojené k uhlíkovému reťazcu
Vyriešené cvičenia o funkciách dusíka
Otázka 1
(FPS-PE-modified) Aplikácia dusíkatých zlúčenín v syntetickej organickej chémii je veľmi rôznorodá a zahŕňa prípravu liečiv, farbív, výbušnín a vitamínov. Pozrite sa na zlúčeniny nižšie.
O týchto zlúčeninách označte nesprávne tvrdenie.
a) TNT je nitrozlúčenina.
b) Dusíkatá časť fluoxetínu je sekundárny amín.
c) Amfetamín je klasifikovaný ako primárny amid.
d) Indigo má vo svojej štruktúre heteroaromatické kruhy.
e) Dusíkatá časť paracetamolu je amid.
Rozhodnutie:
písmeno C
Predmet The je správne, pretože TNT je nitrozlúčenina, pretože nemá žiadne skupiny2.
Predmet B je správne. Dusíkatá časť fluoxetínu je sekundárny amín, pretože je spojený s dvoma uhlíkovými segmentmi.
Predmet w je nesprávne, pretože amfetamín je klasifikovaný ako primárny amín, nie amid. Všimnite si, že súčasná skupina je NH2. Takže toto je podstata otázky.
Predmet d je správne, keďže indigo má vo svojej štruktúre heteroaromatické kruhy, to znamená kruhy tvorené atómami uhlíka a ďalším prvkom — v tomto prípade dusíkom.
Predmet to je je správny, pretože paracetamol je amid, ktorý obsahuje uhlík spojený s dusíkom a kyslíkom.
otázka 2
(UFMS) Yerba mate (Ilex paraguariensis), pôvodom z Južnej Ameriky, sa používa ako tonikum a povzbudzujúci nápoj. Na prípravu možno použiť produkt získaný spracovaním listov yerba maté chimarrão a tereré, okrem iných nápojov bežne a kultúrne konzumovaných v regiónoch Argentíny, Paraguaja a Brazília. Veľký záujem o yerba maté je spôsobený prítomnými chemickými zlúčeninami vďaka svojim antioxidačným, stimulačným a diuretickým vlastnostiam.
(Dostupné v: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/3158/1/PG_PPGEP_Henrique%2C%20 Flavia%20Aparecida_2018.pdf. Prístup dňa: 1. novembra 2018. Prispôsobené).
Stimulačné vlastnosti yerba maté súvisia s jeho obsahom metylxantínov, jedným z hlavných je kofeín, štruktúra uvedená nižšie:
Pri analýze štruktúrneho vzorca kofeínu je správne uviesť, že má nasledujúce organické funkcie a vlastnosti:
a) aldehyd a amid, zásadité.
b) amín a amid, alkalický.
c) amín a ketón, alkalický.
d) ketón a amid, amfotérny.
e) karboxylová kyselina a amín, zásadité.
Rozhodnutie:
Písmeno B
Analýzou kofeínovej štruktúry sa identifikujú amínové a amidové funkčné skupiny, ako je zvýraznené na obrázku nižšie. Keďže tieto dve skupiny majú zásadité alebo zásadité vlastnosti, kofeín má tiež túto vlastnosť, čo znamená, že vodné roztoky kofeínu majú pH vyššie ako 7.
Autor: Ana Luiza Lorenzen Lima
Učiteľ chémie
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-nitrogenadas.htm