Dusíkaté deriváty

Obsahují v molekule vazbu C – N
Dusík je (pokud nenese náboj) trojvazný
Organických sloučenin dusíku je velké množství, některé jsou velmi složité – nukleové kyseliny, bílkoviny, alkaloidy)

1. Nitrosloučeniny

Názvosloví
předpona nitro-
nitroethan nitrobenzen trinitrotoluen

NO₂-CH₂-CH₃

Vlastnosti: významnější jsou aromatické nitrosloučeniny
- NO₂ – je vlivem elektronových poměrů silně polární ( – I efekt) → H na prvním C je mírně kyselý
- NO₂ – je substituent II. řádu ( -M-efekt) → zpomaluje reakce na aromatickém jádře a řídí další substituci do polohy m-
- Fyzikální vlastnosti: (l) nebo (s), často výbušné, těžší než voda, omezeně rozpustné
Příprava

Nitrací (HNO₃, nebo HNO₃ + H₂SO₄), nitrace je substituční reakcí

Příprava nitroalkanů = S_R
CH₄ + HNO₃ → CH₃NO₂ + H₂O (↑t)
nitromethan, nitroethan rozpouštědla, paliva
Příprava nitroarenů =
na ochotu se nitrovat (i do vyšších stupňů) mají vliv eventuální substituenty

Klesá ochota k nitraci

Reakce
- Nejdůležitější je redukce (buď katalytická hydrogenace nebo reakce s nascentním vodíkem) → vzniká anilín
Zástupci

Nitrobenzen

Hořlavá kapalina mandlové vůně
Jedovatá (i vdechnutím nebo přes pokožku), karcinogen
Pro výrobu anilínu

TNT (tritol) – 2, 4, 6, trinitrotoluen

Výbušnina
přepočítává se na ni účinek jaderných zbraní

Kyselina pikrová

Složka výbušniny ekrazit (+ její soli = pikráty – vznikají nahrazením vodíku na -OH)

2. Aminy

Odvozené náhradou vodíkových atomů v NH₃ uhlovodíkovými zbytky

Primární amin	Sekundární amin	Terciární amin

Existují primární, sekundární a terciární

– Názvosloví

Funkčně skupinový princip: uhlovodíkový zbytek (alkyl) + amin (nebo diamin)

methylamin dimethylamin trimethylamin

CH₃-NH₂ CH₃-NH-CH₃ CH₃-NCH₃-CH₃

u sekundárních a terciárních aminů se alkyly udávají v ABECEDNÍM pořadí (druhý alkyl v závorce): ethyl(methyl)propylamin

CH₃-CH₂-NCH₃-CH₂-CH₂-CH₃

substituované alkyly se uvádějí v závorce VŽDY:
(2-chlorethyl)methylamin

CH₂Cl-CH₂-NHCH₃

Substituční princip: zvolíme si základní hydrid (řetězec)

uhlovodík amoniak (azan)

butan-1-amin butylazan

butan-2-amin ethyl(methyl)propylazan

u sekundárních a terciárních nesymetrických aminů je základním řetězcem ten nejdelší:

N-methylethanamin

N-ethylanilin

Triviální názvy

anilin benzidin

– Vlastnosti

Nižší alifatické: (g) rozpustné ve vodě, s H₂O tvoří vodíkové můstky,
páchnou po rybách nebo NH₃ některé vznikají v přírodě rozkladem bílkovin

Vyšší alifatické a aromatické: (l) nebo (s) nerozpustné ve vodě
rozpustné v alkoholech a etherech
páchnoucí, toxické

+ H⁺ → CH₃ – H₃

zásaditý charakter aminů (budou reagovat s nukleofilními činidly)
Tento zásaditý charakter ovlivňuje druh alkylu

platí, že methylamin je silnější zásada než samotný NH₃ (vlivem indukčního efektu)
ALE anilin je slabší zásada vlivem mezomerního efektu

– Reakce

Vznik amoniových solí:

analogie s anorganickou chemií: NH₃ + HCl → NH₄Cl (amonná sůl)
v org. chemii: CH₃ – NH₂ + HCl → CH₃ – N⁺H₃ Cl^– (amoniová sůl)

methylamonium-chlorid

analogicky anilín:

Aminy jako nukleofilní činidla:

CH₃ – CH₂ – NH₂ + CH₃ – I → CH₃ – CH₂ – N⁺H₂ – I^–

CH₃

ethylamin methyljodid ethyl(methyl)amonium-jodid

Diazotace:

= reakce primárního aromatického aminu s dusitanem alkalického kovu v kyselém prostředí
Vznikají nestálé a reaktivní diazoniové soli →dále reagují s aromatickými aminy či fenoly za vzniku azobarviv (reakce se nazývá kopulace)

Barevnost ovlivňuje přítomnost skupiny – N = N – a patří mezi ně např. indikátor methyloranž.

– Zástupci

1,6-hexamethylendiamin

Surovina pro výrobu polyamidu 6,6 (nylon)

Anilin

Jedovatá, olejovitá, vysokovroucí kapalina, na vzduchu hnědne
Důležitá surovina organické chemie – pro výrobu barviv, léčiv

Difenylamin, benzidin

Surovina pro výrobu barviv
K aminům lze řadit i dusíkaté heterocykly – např. pyrrol

pyridin