ถึง ฟังก์ชั่นไนโตรเจน เป็นกลุ่มของ สารประกอบอินทรีย์ ที่มีอะตอมของ ไนโตรเจน ติดอยู่กับโซ่คาร์บอน พวกมันมีความแตกต่างตามกลุ่มการทำงานตามลำดับ ซึ่งเป็นชุดของอะตอมที่เชื่อมต่อในการกำหนดค่าบางอย่างและกำหนดคุณสมบัติลักษณะเฉพาะของแต่ละฟังก์ชัน
ฟังก์ชั่นไนโตรเจนคือ:
เอมีน;
เอไมด์;
สารประกอบไนโตร;
ไนไตรล์;
ไอโซไนไตรล์.
อ่านด้วย:หน้าที่ออกซิเจนคืออะไร?
สรุปหน้าที่ของไนโตรเจน
ไนโตรเจนฟังก์ชันเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มี อะตอม ของไนโตรเจน
เอมีน เอไมด์ ไนโตรคอมพาวด์ ไนไตรล์ และไอโซไนไทรล์เป็นฟังก์ชันของไนโตรเจน
ฟังก์ชันอนินทรีย์มีความแตกต่างตามกลุ่มการทำงาน
เอมีนได้มาจากการแทนที่ของ ไฮโดรเจน ของแอมโมเนียโดยอนุมูลอัลคิล
เอไมด์มีอะตอมของคาร์บอนตัวเดียวกันกับไนโตรเจนและคาร์บอน ออกซิเจน.
สารประกอบไนโตรประกอบด้วยหมู่ -NO2.
ไนไตรล์มีลักษณะเป็นพันธะสามชั้นระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน
ไอโซไนไทรล์มีพันธะสามระหว่างไนโตรเจนและ คาร์บอนโดยมีไนโตรเจนติดอยู่กับโซ่คาร์บอน
บทเรียนวิดีโอเกี่ยวกับฟังก์ชันไนโตรเจน
ฟังก์ชั่นไนโตรเจนคืออะไร?
ฟังก์ชั่นไนโตรเจนเป็นชุดของ ฟังก์ชันอินทรีย์ที่มีอะตอมของไนโตรเจนในโครงสร้างนอกเหนือจากอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน ได้แก่ เอมีน เอไมด์ ไนโตรคอมพาวด์ ไนไตรล์ และไอโซไนไทรล์
สิ่งที่ทำให้การทำงานของไนโตรเจนแตกต่างกันคือหมู่ฟังก์ชันตามลำดับ ซึ่งเป็นการจัดเรียงโครงสร้างของอะตอมที่รับผิดชอบต่อคุณสมบัติของสาร
ไนโตรเจนมีหน้าที่อะไร?
เอมีน
ฟังก์ชั่นอินทรีย์ เหมือง มีลักษณะ โดยสร้างพันธะคาร์บอนอย่างน้อยหนึ่งสายกับอะตอมของไนโตรเจน. หมู่ฟังก์ชันของเอมีนคือ -N-R1ร2ร3 (หมู่ R คือสายโซ่คาร์บอนหรืออะตอมของไฮโดรเจน อย่างน้อยหนึ่งในนั้นก็คือสายโซ่คาร์บอน)
![การเป็นตัวแทนของหมู่ฟังก์ชันของเอมีน](/f/e0dd3b972da023999268171148085367.jpg)
เอมีน มาจากแอมโมเนีย (น3) โดยมีอะตอมของไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่านั้นถูกแทนที่ด้วยอะตอมของคาร์บอนหรือลิแกนด์ที่เป็นอัลคิล เป็นสารพื้นฐานออกจาก ค่าความเป็นกรดด่าง มากกว่า 7 ในสารละลายที่เป็นน้ำ
พวกมันถูกจำแนกตามจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนที่ถูกแทนที่ด้วยแกนด์คาร์บอน (หมู่อัลคิลหรืออะริล) ซึ่งเรียกว่าองค์ประกอบย่อย
- เอมีนหลัก: มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบเดียว
- เอมีนทุติยภูมิ: มีคาร์บอนสององค์ประกอบ
- เอมีนตติยภูมิ: มีหมู่ธาตุคาร์บอนิกสามหมู่ กล่าวคือ อะตอมของไนโตรเจนไม่สร้างพันธะกับอะตอมของไฮโดรเจนอีกต่อไป เกิดเป็นสามธาตุ การเชื่อมต่อ อย่างง่ายด้วยอะตอมของคาร์บอน
![ตัวอย่างของโครงสร้างเอมีนปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ](/f/ca333087b02919f2daa7d1f935f08ae1.jpg)
ก ระบบการตั้งชื่อสำหรับเอมีน ตามแนวทางของ IUPAC (สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ) ในกรณีของเอมีนปฐมภูมิ การสร้างชื่อจะคำนึงถึงจำนวนของคาร์บอน (คำนำหน้า) ลักษณะของพันธะระหว่างคาร์บอน (อินฟิกซ์) และคำที่ใช้ เหมือง สำหรับคำต่อท้าย (ท้ายคำ)
![รูปแบบการตั้งชื่อของเอมีนหลัก](/f/b8932337bd64166478c1b41f7b162778.jpg)
ดูตัวอย่าง:
![โครงสร้างทางเคมีของโพรพิลามีน](/f/ae1fc6dc18d425c65514250f84af5b01.jpg)
เมื่อกำหนดหมายเลขให้กับคาร์บอนสำหรับตำแหน่งของอนุมูล ให้กำหนดจำนวนที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ให้กับอะตอมที่อยู่ใกล้กับหมู่ NH มากที่สุด2.
สำหรับเอมีนทุติยภูมิและตติยภูมิ ระบบการตั้งชื่อจะพิจารณาหมู่แทนที่ที่ยาวที่สุดที่ติดอยู่กับไนโตรเจน เป็นสายโซ่หลัก ส่วนลิแกนด์อื่นๆ เขียนด้วยคำนำหน้าที่หมายถึงจำนวนคาร์บอนและคำต่อท้าย -อิลลินอยส์โดยมีตัวอักษร N นำหน้า
![รูปแบบการตั้งชื่อของเอมีนทุติยภูมิและตติยภูมิ](/f/fe594770babd69db7280f05c06c5e6c4.jpg)
ตัวอย่าง:
![โครงสร้างทางเคมีของ n-dimethyl-propylamine](/f/197c3686259ba9d494fc3fadd12cc73d.jpg)
เอไมด์
ฟังก์ชั่นอินทรีย์ เอไมด์ มีลักษณะเป็น สร้างพันธะระหว่างหมู่คาร์บอนิล (C=O) กับอะตอมของไนโตรเจนซึ่งไนโตรเจนสามารถสร้างพันธะกับอะตอมของคาร์บอนหรือไฮโดรเจนได้
![หมู่ฟังก์ชันของเอไมด์](/f/d6221fd4118865fa38771ed178dfeb9f.jpg)
เอไมด์ เป็นสารพื้นฐานปล่อยให้ค่า pH สูงกว่า 7 ในสารละลายที่เป็นน้ำ สารยูเรียอยู่ในกลุ่มของเอไมด์และเป็นสารประกอบตามธรรมชาติในปัสสาวะซึ่งได้มาจากกระบวนการย่อยสลายที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต
![โครงสร้างทางเคมีของยูเรีย](/f/9fb4c8746479c518b156b14e57a3b449.jpg)
เอไมด์มีลักษณะเฉพาะขึ้นอยู่กับระดับของการทดแทนไนโตรเจน แบบนี้:
- เอไมด์หลัก: ยึดไฮโดรเจน 2 อะตอมกับไนโตรเจน
- เอไมด์ทุติยภูมิหรือโมโนแทน: ไฮโดรเจนตัวใดตัวหนึ่งถูกแทนที่ด้วย โซ่คาร์บอนดังนั้นไนโตรเจนจึงรักษาพันธะเดี่ยวกับไฮโดรเจน
- เอไมด์ระดับตติยภูมิหรือพลัดถิ่น: ไนโตรเจนไม่มีพันธะไฮโดรเจนอีกต่อไป ซึ่งทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยคาร์บอน
![ตัวอย่างของโครงสร้างเอไมด์ปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ](/f/e69c42b7a696c8577ace34b716ebbc88.jpg)
เอไมด์เป็น ตั้งชื่อตาม IUPAC, โมเลกุลที่ถูกตั้งชื่อตามลำดับ:
![รูปแบบของกฎการตั้งชื่อสำหรับเอไมด์](/f/ad8e573f480500a1cddd4176555eea40.jpg)
ในเอไมด์ที่แตกแขนง อะตอมของคาร์บอนของกลุ่มเอไมด์จะเข้าร่วมในสายโซ่หลัก และจำนวนคาร์บอนจะต้องเริ่มต้นด้วยอะตอมนั้น ดู:
![]() |
![]() |
ในเอไมด์ที่ถูกแทนที่เชิงเดี่ยวหรือถูกแทนที่, the ตัวอักษร N หมายถึงตำแหน่งของสาขา ซึ่งจับกับอะตอมของไนโตรเจน หากมีอนุมูลอื่นในสายโซ่ จะถูกเขียนหลังจากระบุรากที่อ้างอิงถึง N
![โครงสร้างของ n-โพรพิล-2-เมทิล-โพรพานาไมด์](/f/a84be0e6e4b5874c42659ac3bd5b922b.jpg)
สารประกอบไนโตร
คุณ สารประกอบไนโตร เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่ มีหมู่ไนโตร (-NO2) ติดอยู่กับโซ่คาร์บอนซึ่งอาจเป็นอะลิฟาติก (เปิดหรือเชิงเส้น) หรืออะโรมาติก
![หมู่ฟังก์ชันของสารประกอบไนโตร](/f/71faa5727fd2e545a174f9417c293179.jpg)
ก ลักษณะสำคัญของสารเหล่านี้คือพลังการระเบิด. ความสามารถในการระเบิดนั้นสัมพันธ์กับสารประกอบไนโตรอะโรมาติก และยิ่งกลุ่มไนโตรมีจำนวนมากขึ้น การระเบิดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สารประกอบอะลิฟาติกไนโตรใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นตัวทำละลายอินทรีย์
![โครงสร้างทางเคมีของไตรไนโตรโทลูอีน](/f/335f18db62cc6cb2fd307aec2048cfd7.jpg)
ระบบการตั้งชื่อสำหรับสารประกอบเหล่านี้เกิดจากคำ ไนโตร ตามด้วยชื่อของ ไฮโดรคาร์บอน (คำนำหน้า + infix + ลงท้าย -อ).
![กฎการตั้งชื่อสารประกอบไนโตร](/f/9c0d8d39857acc52ac3780388985132c.jpg)
ดูตัวอย่าง:
![]() |
![]() |
ไนไตรล์
ไนไตรล์เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็น พันธะสามระหว่างอะตอมของคาร์บอนกับอะตอมของไนโตรเจน, นำเสนอหมู่ฟังก์ชัน – C ≡ N. ในไนไตรล์ ไนโตรเจนจะอยู่ที่ปลายสุดและคาร์บอนจะถูกต่อเข้ากับสายโซ่คาร์บอนโดยตรง
![กลุ่มหน้าที่ของไนไตรล์](/f/3bdf132eea3e7d64d3b6334eba8ee00d.jpg)
ไนไตรล์ หรือที่เรียกว่าไซยาไนด์เนื่องจากได้มาจากปฏิกิริยากับกรดไฮโดรไซยานิก (HCN)
พวกเขาเป็นสาร เป็นพิษต่อมนุษย์เนื่องจากภายในร่างกายสามารถสร้างกรดไฮโดรไซยานิกเมื่อสัมผัสกับกรดในกระเพาะอาหาร ขัดขวางกระบวนการต่างๆ การหายใจระดับเซลล์ ของเซลล์
ในธรรมชาติ สามารถพบไนไตรล์ได้ในผลไม้หินบางชนิด แต่มีความเข้มข้นต่ำมาก ไม่มีความเสี่ยง และในใบของมันสำปะหลังป่า
![ใบมันสำปะหลัง](/f/d8febaa368a6c2bae10e6abf18247f84.jpg)
กฎ Iupac สำหรับการตั้งชื่อไนไตรล์กำหนดว่าคำนี้ ไนไตรล์ เพิ่มเป็นคำต่อท้าย:
![กฎการตั้งชื่อไนไตรล์](/f/0d5c4f9ee5a20042b38519461f75e7d5.jpg)
ดูตัวอย่าง:
![]() |
![]() |
รูปแบบปกติของการตั้งชื่อสำหรับไนไตรล์คือ ไซยาไนด์ + ชื่ออนุมูล.
ไอโซไนไตรล์
ไอโซไนไตรล์ หรือ ไอโซไนไทรล์ เป็นสารประกอบที่เกิดจาก พันธะสามระหว่างอะตอมของคาร์บอนกับอะตอมของไนโตรเจนนำเสนอหมู่ฟังก์ชัน – R ≡ C ในไอโซไนไตรล์ คาร์บอนจะอยู่ที่ปลายสุดและไนโตรเจนจะถูกต่อเข้ากับสายโซ่คาร์บอนโดยตรง
![หมู่ฟังก์ชันของไอโซไนไทรล์](/f/4dfb846a102a8d2c69b7208cdf8de0de.jpg)
ไอโซไนไตรล์แตกต่างจากไนไตรล์เนื่องจากตำแหน่งของอะตอมไนโตรเจนและคาร์บอน และ ในไอโซไนไตรล์ ไนโตรเจนมีลักษณะเป็นเฮเทอโรอะตอมเนื่องจากอยู่ในตำแหน่งระหว่างคาร์บอนสองตัว
พวกมันเป็นสายพันธุ์ที่ไม่เสถียรและสามารถเปลี่ยนเป็นไนไตรล์ที่อุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาของกรดไอโซไซยาไนดิกก่อให้เกิดไอโซไนไตรล์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกสารประกอบเหล่านี้ว่าไอโซไซยาไนด์
โมเลกุล Isonitrile เป็นไปตามกฎ Iupac สำหรับการตั้งชื่อ:
![กฎการตั้งชื่อไอโซไนไทรล์](/f/e490d30a0aea2c0d9ccb6b2d8ee72051.jpg)
ดูตัวอย่าง:
![]() |
![]() |
การประยุกต์ใช้ฟังก์ชันไนโตรเจน
สารที่เป็นของฟังก์ชันไนโตรเจนมีการใช้งานมากมาย ส่วนใหญ่ในพื้นที่อุตสาหกรรม สำหรับการผลิต โพลิเมอร์, ยาง, ใยสังเคราะห์, ยา, เคมีเกษตร, ยาฆ่าแมลง และวัตถุระเบิด
ถึง เอมีนใช้ในการผลิตสีย้อม,สบู่,ยา, ในกระบวนการ การหลอมโลหะยางวัตถุระเบิดและกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ และยังพบในพืชและก่อตัวขึ้นในกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์
![ขวดที่ย้อมด้วยสีต่างๆ เป็นตัวอย่างหนึ่งของการใช้เอมีน](/f/ef6ba9d2d1cbd55ad99b8b7a7db2962c.jpg)
ถึง เอไมด์มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในภาคอุตสาหกรรมและเคมีมีอยู่ในการผลิตโพลิเมอร์ (เช่น ไนลอนและโพลียูรีเทน) เรซิน วัตถุระเบิด ปุ๋ย,ยาไล่แมลง, ปุ๋ยและยา.
![แจ็กเก็ตไนลอนสีน้ำเงินเป็นตัวอย่างหนึ่งของการใช้เอไมด์](/f/f339fb80f5674922d04f1da6659feff6.jpg)
คุณ สารประกอบไนโตรการใช้งานหลักคือการผลิตวัตถุระเบิด ที่ใช้ในทางการทหาร ภาคอุตสาหกรรม และโลหะวิทยา (สำหรับการสกัดวัตถุดิบ) สารประกอบไนโตรคอมพาวด์ที่รู้จักกันดีที่สุดชนิดหนึ่งคือ ไตรไนโตรโทลูอีน ซึ่งรู้จักกันแพร่หลายในชื่อ ทีเอ็นที. การประยุกต์ใช้ไนโตรคอมพาวด์อื่นๆ ในการผลิต สารกำจัดศัตรูพืช,สารฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ,สีย้อม ,การกลั่นปิโตรเลียม เป็นต้น
![ภาพประกอบการระเบิดเพื่อเป็นตัวอย่างหนึ่งของการใช้สารประกอบไนโตร](/f/194d8c74512a98f6148a260cd5c94afb.jpg)
ถึง ไนไตรล์ใช้เป็นตัวทำละลายอินทรีย์ ในห้องปฏิบัติการและในอุตสาหกรรม มีส่วนร่วมในกระบวนการสกัดและการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ โพลิเมอร์พลาสติก สีย้อม และปุ๋ยบางชนิด
![ของเล่นพลาสติกที่แสดงถึงการใช้ไนไตรล์อย่างใดอย่างหนึ่ง](/f/f710025a58e5cd448954500cf480bfbd.jpg)
ถึง ไอโซไนไตรล์ถูกนำไปใช้ในกระบวนการต่างๆ เพื่อผลิตสารประกอบอินทรีย์เช่น ตัวทำละลาย และมีส่วนร่วมในการผลิตเคมีเกษตร ยาฆ่าแมลง ยางและพลาสติก
อ่านด้วย:ฮาไลด์ — สารที่มีอะตอมของฮาโลเจนติดอยู่กับโซ่คาร์บอน
เฉลยแบบฝึกหัดเกี่ยวกับฟังก์ชันไนโตรเจน
คำถามที่ 1
(FPS-PE-modified) การประยุกต์ใช้สารประกอบไนโตรเจนในเคมีอินทรีย์สังเคราะห์นั้นมีความหลากหลายมากและเกี่ยวข้องกับการเตรียมยา สีย้อม วัตถุระเบิด และวิตามิน ดูสารประกอบด้านล่าง
![โครงสร้างทางเคมีของสารอินทรีย์ 4 ชนิด](/f/db93847217fcc914e06dfb733317633e.jpg)
เกี่ยวกับสารประกอบเหล่านี้ ทำเครื่องหมายข้อความไม่ถูกต้อง
ก) ทีเอ็นทีเป็นสารประกอบไนโตร
b) ส่วนที่เป็นไนโตรเจนของฟลูออกซิทีนเป็นเอมีนทุติยภูมิ
ค) แอมเฟตามีนจัดเป็นสารเอไมด์หลัก
d) Indigo มีวงแหวนเฮเทอโรอะโรมาติกในโครงสร้างของมัน
e) ส่วนที่มีไนโตรเจนของพาราเซตามอลคือเอไมด์
ปณิธาน:
ตัวอักษร C
รายการ เดอะ ถูกต้อง เนื่องจากทีเอ็นทีเป็นสารประกอบไนโตรเนื่องจากไม่มีหมู่2.
รายการ ข ถูกต้อง. ส่วนที่เป็นไนโตรเจนของฟลูออกซิทีนเป็นเอมีนทุติยภูมิเนื่องจากเชื่อมโยงกับส่วนคาร์บอนสองส่วน
รายการ ว ไม่ถูกต้อง เนื่องจากแอมเฟตามีนถูกจัดประเภทเป็นเอมีนหลัก ไม่ใช่เอไมด์ โปรดทราบว่ากลุ่มปัจจุบันคือ NH2. นี่คือส่วนสำคัญของคำถาม
รายการ ง ถูกต้อง เนื่องจากสีครามมีวงแหวนเฮเทอโรอะโรมาติกในโครงสร้างของมัน นั่นคือวงแหวนที่เกิดจากอะตอมของคาร์บอนและธาตุอื่น ในกรณีนี้คือไนโตรเจน
รายการ มันคือ ถูกต้อง เนื่องจากพาราเซตามอลเป็นเอไมด์ซึ่งมีคาร์บอนเชื่อมโยงกับไนโตรเจนและออกซิเจน
คำถามที่ 2
(UFMS) เยอบาเมท (Ilex พารากัวเรียนซิส) มีพื้นเพมาจากอเมริกาใต้ใช้เป็นยาชูกำลังและเครื่องดื่มกระตุ้น ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแปรรูปใบเยอร์บามาเตสามารถนำมาใช้ในการเตรียมได้ chimarrão และ tereré ท่ามกลางเครื่องดื่มอื่นๆ ที่บริโภคกันทั่วไปและวัฒนธรรมในภูมิภาคต่างๆ ของอาร์เจนตินา ปารากวัย และ บราซิล. ความสนใจอย่างมากใน yerba mate เกิดจากสารประกอบทางเคมีที่มีอยู่ เนื่องจากคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระ สารกระตุ้น และขับปัสสาวะ
(มีอยู่ใน: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/3158/1/PG_PPGEP_Henrique%2C%20 Flavia%20Aparecida_2018.pdf. เข้าถึงเมื่อ: 01 พ.ย. 2018. ดัดแปลง).
คุณสมบัติกระตุ้นของเยอร์บาเมทนั้นเกี่ยวข้องกับปริมาณเมทิลแซนทีน ซึ่งหนึ่งในองค์ประกอบหลักคือคาเฟอีน โครงสร้างที่แสดงด้านล่าง:
![โครงสร้างทางเคมีของคาเฟอีน](/f/bed6f86a3e72322cb9fc586f493fc99b.jpg)
เมื่อวิเคราะห์สูตรโครงสร้างของคาเฟอีน มันถูกต้องที่จะระบุว่ามันมีหน้าที่และคุณสมบัติของสารอินทรีย์ดังต่อไปนี้:
ก) อัลดีไฮด์และเอไมด์ พื้นฐาน
b) เอมีนและเอไมด์, อัลคาไลน์
c) เอมีนและคีโตน, อัลคาไลน์
ง) คีโตนและเอไมด์, แอมโฟเทอริก
จ) กรดคาร์บอกซิลิกและเอมีน เบสิก
ปณิธาน:
จดหมาย B
การวิเคราะห์โครงสร้างคาเฟอีน กลุ่มฟังก์ชันเอมีนและเอไมด์จะถูกระบุตามที่ไฮไลต์ในภาพด้านล่าง เนื่องจากทั้งสองกลุ่มนี้มีลักษณะพื้นฐานหรือเป็นด่าง คาเฟอีนจึงมีลักษณะนี้เช่นกัน หมายความว่าสารละลายคาเฟอีนที่เป็นน้ำมีค่า pH สูงกว่า 7
![การจำแนกเอไมด์และเอมีนในโครงสร้างทางเคมีของคาเฟอีน](/f/73576ec87698459e7d176c36b8c26809.jpg)
โดย Ana Luiza Lorenzen Lima
ครูสอนเคมี
แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcoes-nitrogenadas.htm