R(Ar) – NHR(Ar) – NH22

DefiniţieDefiniţie – compuşi organici ce conţin cel puţin o– compuşi organici ce conţin cel puţin o grupare amino (NHgrupare amino (NH22)) ȋn ȋn moleculă, legată printr-o legatură covalentă de un rest alchil (R) sau aril (Ar); moleculă, legată printr-o legatură covalentă de un rest alchil (R) sau aril (Ar); pot fi consideraţi ca fiind derivaţi organici ai amoniacului (H-NHpot fi consideraţi ca fiind derivaţi organici ai amoniacului (H-NH22), rezultaţi ȋn ), rezultaţi ȋn urma ȋnlocuirii a cel putin unui atom de H cu un radical organic.urma ȋnlocuirii a cel putin unui atom de H cu un radical organic.

NH

H

H

COMPUŞI NATURALI CU AZOTCOMPUŞI NATURALI CU AZOT

Vitamina B1Vitamina B1(tiamina, aneurina)(tiamina, aneurina)

(transport activ Na(transport activ Na++ dependent dependent))

S CH2-CH2-CH2-COOH

HN NH

O Vitamina B8Vitamina B8(Biotina, Vitamina(Biotina, Vitamina H) H)

NN

NN

CH3H2N-OC-CH2-CH2

CH2-CH2-CO-NH2

CH3H2N-OC-H2C-H2C

H2N-OC-H2C

HN-OC-CH2-CH2 CH2-CH2-CO-NH2

H3C

CH3CH2-CO-NH2

CH3

CH3CH2

H3C Co

CH3

CH CH3

OP

O-

O O

O

OH

HHH

CH2

N

HHO

NCH3

CH3

CN

+

A B

DC

Vitamina B12

SerotoninaSerotonina(neurotransmitator)(neurotransmitator)

AdrenalinaAdrenalina(hormonul “emotiilor”)(hormonul “emotiilor”)

LecitinaLecitina(fosfolipida)(fosfolipida)

AcetilcolinaAcetilcolina(neurotransmitator)(neurotransmitator)

este un este un hormon hormon produs de glanda pineală la produs de glanda pineală la mamifere, fiind implicat în regularea mamifere, fiind implicat în regularea ritmului ritmului circadian (ritmul veghe-somn)circadian (ritmul veghe-somn) poate fi produsă și de alte țesuturi, precum poate fi produsă și de alte țesuturi, precum măduva osoasă, limfocite, diferite celule măduva osoasă, limfocite, diferite celule epiteliale, printre care și retina și tractul epiteliale, printre care și retina și tractul gastrointestinal, acționând în ultimele 2 cazuri gastrointestinal, acționând în ultimele 2 cazuri ca un hormon ca un hormon

MelatoninaMelatonina(hormon)(hormon)

CefalinaCefalina(alcaloid)(alcaloid)

rol in inducerea starilor de voma – rol in inducerea starilor de voma – indicata in cazurile de otravireindicata in cazurile de otravire

ALCALOIZIALCALOIZI - substanțe organice heterociclice cu azot, de - substanțe organice heterociclice cu azot, de origine vegetală,origine vegetală, cu cu caracter bazic, caracter bazic, rezultate în urma metabolismului secundar al plantelorrezultate în urma metabolismului secundar al plantelor, care au , care au acțiune asupra organismelor animaleacțiune asupra organismelor animale, de cele mai multe ori , de cele mai multe ori de natură toxicăde natură toxică

CocainaCocainaNicotinaNicotina

CafeinaCafeina

HeroinaHeroina

MorfinaMorfina

Alcaloizi izolati din opiuAlcaloizi izolati din opiu

CodeinaCodeina antitusiv, antidiareicantitusiv, antidiareic mai slab decat morfinamai slab decat morfina

ChininaChinina

alcaloidalcaloid izolat pentru prima dată de către izolat pentru prima dată de către farmaciștiifarmaciștii francezifrancezi Pierre Joseph Pierre Joseph PelletierPelletier și  și Joseph Bienaimé Joseph Bienaimé CaventouCaventou primul care observă primul care observă acțiunea sa antimalaricăacțiunea sa antimalarică este  este iezuituliezuitul  AgostinoAgostino SalumbrinoSalumbrino, inspirat de faptul că , inspirat de faptul că indienii indienii QuechuaQuechua din Peru tratează  din Peru tratează frigurilefrigurile cu  cu scoarța arborelui scoarța arborelui „Quina” sau „Quina-Quina”. „Quina” sau „Quina-Quina”.

Histamina:Histamina: se găsește în se găsește în țesuturile animalelor, în plante, bacterii, veninuri.țesuturile animalelor, în plante, bacterii, veninuri. la omla om există la nivelul  există la nivelul plămânilor, pielii, mucoasei gastrointestinaleplămânilor, pielii, mucoasei gastrointestinale

AMINOACIZIAMINOACIZI

XIII.2.1. Clasificare. NomenclaturăXIII.2.1. Clasificare. Nomenclatură

ȋn funcţie de numărul radicalilor organici legaţi de atomul de azotȋn funcţie de numărul radicalilor organici legaţi de atomul de azot sunt: sunt:

amine primare:amine primare: R-NHR-NH22 (ex.: (ex.: CHCH33NHNH22 – – metilaminametilamina))

amine secundareamine secundare: : R-NH-R’R-NH-R’ (ex.: (ex.: CHCH33-NH-C-NH-C22HH55 – – etil-metil-aminaetil-metil-amina))

amine terţiare:amine terţiare: RR33NN [ex.: [ex.: (CH(CH33))33NN – – trimetilaminatrimetilamina))

după tipul radicalului hidrocarbonat din moleculă,după tipul radicalului hidrocarbonat din moleculă, aminele pot fi: aminele pot fi:

alifaticealifatice – atomul de azot este substituit doar cu resturi alchil – atomul de azot este substituit doar cu resturi alchil

R-NHR-NH22 R-NH-R’ R-NH-R’ RR33NN aromaticearomatice – toţi substituenţii atomului de azot sunt radicali aromatici – toţi substituenţii atomului de azot sunt radicali aromatici

CC66HH55-NH-NH22 anilina (fenilamina)anilina (fenilamina) CC66HH55-NH-C-NH-C66HH55 difenilaminadifenilamina

mixtemixte – conţin atât resturi alifatice cât şi resturi aromatice – conţin atât resturi alifatice cât şi resturi aromatice

CC66HH55-NH-CH-NH-CH33 fenil-metilaminafenil-metilamina CC66HH55-N(CH-N(CH33))22 N,N-dimetilanilinaN,N-dimetilanilina

ClasificareClasificare

funcţie de numărul grupelor amino din moleculă, funcţie de numărul grupelor amino din moleculă, sunt:sunt:

monoamine monoamine (vezi slide anterior)(vezi slide anterior)

poliaminepoliamine

după natura ciclică/aciclică a moleculei,după natura ciclică/aciclică a moleculei, aminele pot fi: aminele pot fi:

acicliceaciclice

ciclice ciclice

NicotinaNicotinaHeroinaHeroina MorfinaMorfina

conform regulilor IUPAC, pornind de la numele hidrocarburii la care se adaugă conform regulilor IUPAC, pornind de la numele hidrocarburii la care se adaugă următoarele prefixe: următoarele prefixe:

pentru amine primare:pentru amine primare: amino- amino- pentru amine secundare şi terţiare:pentru amine secundare şi terţiare: înaintea termenului “ înaintea termenului “aminoamino” se ” se

adaugă adaugă N-, N-, respectiv respectiv NN,,NN-, urmate de prefixele corespunzătoare numărului şi -, urmate de prefixele corespunzătoare numărului şi tipului radicalilor organici legaţi de azot;tipului radicalilor organici legaţi de azot;

poziţia grupei amino în catena principalăpoziţia grupei amino în catena principală se indică prin cifre. se indică prin cifre.

uzual:uzual: prin adăugarea prin adăugarea sufixuluisufixului aminăamină la numele la numele radicalilor organici, menţionaţi în ordine alfabetică (daca radicalilor organici, menţionaţi în ordine alfabetică (daca acestia sunt diferiti)acestia sunt diferiti)

NomenclaturăNomenclatură

3,3-dimetil-etil amina3,3-dimetil-etil amina((terttert-butil amina)-butil amina)

4,4,-dimetilciclohexan 4,4,-dimetilciclohexan aminaamina

1,4-diaminobutan1,4-diaminobutan

unele amineunele amine, în special , în special cele aromaticecele aromatice, au denumiri uzuale, au denumiri uzualeex.: ex.: fenilaminafenilamina este cunoscută ca este cunoscută ca anilinăanilină în timp ce toluenul substituit în timp ce toluenul substituit

la nucleu cu o grupă amino este numit la nucleu cu o grupă amino este numit toluidinătoluidină. . pentru pentru aminele aromatice substituite la nucleuaminele aromatice substituite la nucleu trebuie indicate trebuie indicate

numărul radicalilor substituenţi şi poziţiile (prin cifre sau prin termenii numărul radicalilor substituenţi şi poziţiile (prin cifre sau prin termenii ortoorto, , meta meta sau sau parapara););

ex.:ex.:

fenilaminafenilamina(anilina)(anilina)

în cazulîn cazul aminelor mixte aminelor mixte, de tipul, de tipul alchil-arilaminelor alchil-arilaminelor, înaintea numelui radicalului , înaintea numelui radicalului alchil se precizează alchil se precizează NN- (azot) pentru a indica faptul că alchilul este legat de azotul - (azot) pentru a indica faptul că alchilul este legat de azotul aminic şi nu de nucleul aromatic. aminic şi nu de nucleul aromatic.

ex.:ex.:

ȋn cazulȋn cazul aminelor ciclice aminelor ciclice, , denumirea IUPACdenumirea IUPAC este mai complexă, ţinând cont de este mai complexă, ţinând cont de numărul de atomi ai ciclurilor, de numărul heteroatomilor şi de gradul de nesaturare numărul de atomi ai ciclurilor, de numărul heteroatomilor şi de gradul de nesaturare a ciclurilor.a ciclurilor. pentru termenii mai simplipentru termenii mai simpli sau sau cei uzualicei uzuali, există , există denumiri comunedenumiri comune (nesistematice (nesistematice sau semistematice)sau semistematice)

ex.:ex.:

etileniminaetilenimina

XIII.2.2. StructurăXIII.2.2. Structură

geometria moleculeigeometria moleculei unei amine este unei amine este asemănătoare geometriei amoniaculuiasemănătoare geometriei amoniacului. . atomul de azotatomul de azot este hibridizat este hibridizat spsp33,, având o geometrie apropiată de cea a unui având o geometrie apropiată de cea a unui tetraedrutetraedru: :

trei dintre orbitalii săi hibrizitrei dintre orbitalii săi hibrizi participă la formarea de legături cu atomi participă la formarea de legături cu atomi de carbon sau hidrogende carbon sau hidrogen

al patrulea orbital hibridal patrulea orbital hibrid conţine perechea de electroni neparticipanţi. conţine perechea de electroni neparticipanţi.

datorită atorită neechivalenţeineechivalenţei dintre cei patru orbitali hibrizi dintre cei patru orbitali hibrizi (3 orbitali de legătură şi (3 orbitali de legătură şi unul de nelegătură), unul de nelegătură), geometria tetraedrică este deformată.geometria tetraedrică este deformată.

geormetria moleculeide NH3

geormetria moleculeide CH3-NH3

termenul de “termenul de “tetraedrictetraedric” este impropriu folosit, deoarece el se referă la descrierea ” este impropriu folosit, deoarece el se referă la descrierea aşezării a 4 substituenţi aşezării a 4 substituenţi în cazul aminelor în cazul aminelor al patrulea orbital este ocupat cu o al patrulea orbital este ocupat cu o pereche de electroni.pereche de electroni. geometria amoniacului şi aminelorgeometria amoniacului şi aminelor poate fi comparata cu cea a unei poate fi comparata cu cea a unei piramide piramide cu cu baza triunghiulară, în vârful căreia se află atomul de azot cu electronii neparticipanţi. baza triunghiulară, în vârful căreia se află atomul de azot cu electronii neparticipanţi. intre covalenţele din amoniac, există un intre covalenţele din amoniac, există un unghi de circa 107°unghi de circa 107° unghiul începe să unghiul începe să crească odată cu apariţia substituenţilor, ajungând la circa 112-113° crească odată cu apariţia substituenţilor, ajungând la circa 112-113° geometrie de geometrie de piramidă trigonală aplatizatăpiramidă trigonală aplatizată. . ““aplatizareaaplatizarea” tetraedrului se accentuează pe măsură ce creşte numărul de ” tetraedrului se accentuează pe măsură ce creşte numărul de substituenţi, datorita manifestarii fenomenului de substituenţi, datorita manifestarii fenomenului de respingere stericărespingere sterică

(CH3)3N

XIII.2.3. Metode de obtinereXIII.2.3. Metode de obtinere

A. Metode reductiveA. Metode reductive

A.1. Reducerea nitroderivatilor aromaticiA.1. Reducerea nitroderivatilor aromatici

reducere in conditii energicereducere in conditii energice pilitura de metal (Fe, Zn) si HCl concpilitura de metal (Fe, Zn) si HCl conc. . – met Béchamp– met Béchamp HH22 / catalizator metalic (Ni, Pt, Pd) / catalizator metalic (Ni, Pt, Pd) – – utilizata industrialutilizata industrial

nitrobenzennitrobenzen anilinaanilina -nitonaftalina-nitonaftalina -naftilamina-naftilamina

este o reducere neselectivaeste o reducere neselectiva – daca – daca sunt sunt mai multe grupe NOmai multe grupe NO22 grefate pe grefate pe nucleul aromatic, nucleul aromatic, se reduc toate se reduc toate gruparile existentegruparile existente

m-m-dinitrobenzendinitrobenzen mm-fenilendiamina-fenilendiamina

reducere selectivareducere selectiva cu cu reactiv specific NHreactiv specific NH44SH sau NaSHSH sau NaSH

metameta-dinitrobenzen-dinitrobenzen metameta-nitroanilina-nitroanilina

reducere in conditii blandereducere in conditii blande cu cu Sn in solutie slab acida (HCl)Sn in solutie slab acida (HCl) → → nu atacanu ataca alte alte grupe functionale prezente ca substituenti la nucleul aromaticgrupe functionale prezente ca substituenti la nucleul aromatic

NHNH44SHSH

A.2. Reducerea nitrililor si amidelorA.2. Reducerea nitrililor si amidelor

nitriliinitrilii (obtinuti in urma unei reactii de tip SN2 din derivati halogenati si cianuri (obtinuti in urma unei reactii de tip SN2 din derivati halogenati si cianuri alcaline) se reduc alcaline) se reduc cu LiAlHcu LiAlH44 in Et in Et22O anhidruO anhidru la amine primare cu n+1 atomi de la amine primare cu n+1 atomi de carboncarbon

Ex:Ex:

dinitrilul acidului adipicdinitrilul acidului adipic 1,6-hexametilendiamina1,6-hexametilendiamina

clorura de etilclorura de etil propionitrilpropionitril propilaminapropilamina

reducerea amidelorreducerea amidelor (derivati functionali ai acizilor carboxilici) se face în condiţii (derivati functionali ai acizilor carboxilici) se face în condiţii asemănătoare reducerii nitrililor (LiAlHasemănătoare reducerii nitrililor (LiAlH44) ) se obtin amine primare, secundare se obtin amine primare, secundare sau terţiare, în funcţie de structura amidei (substituită sau nu): sau terţiare, în funcţie de structura amidei (substituită sau nu):

acid carboxilicacid carboxilic amidaamida aminaamina

N-metil-propilamidaN-metil-propilamida N-metil-propilaminaN-metil-propilamina

clorura de acetilclorura de acetil N-metil-acetamidaN-metil-acetamida N-metil-etilaminaN-metil-etilamina

B. Alchilarea HofmannB. Alchilarea Hofmann

reacţia amoniacului sau aminelorreacţia amoniacului sau aminelor cu compuşi halogenaţi prin mecanism SN2 cu compuşi halogenaţi prin mecanism SN2

Dezavantaj –Dezavantaj – se obtin se obtin amestecuri de amineamestecuri de amine primare, secundare si tertiareprimare, secundare si tertiare

IntermediarIntermediar se obtin se obtin saruri cuaternare de amoniusaruri cuaternare de amoniu Se pot obţine Se pot obţine majoritar amine primaremajoritar amine primare dacă se lucrează cu dacă se lucrează cu exces de exces de amoniacamoniac, sau , sau amine terţiareamine terţiare dacă se foloseştedacă se foloseşte exces de derivat halogenatexces de derivat halogenat. .

metodă utilă pentru metodă utilă pentru obţinerea aminelor substituite cu radicali diferiţiobţinerea aminelor substituite cu radicali diferiţi:

aminele secundare simetriceaminele secundare simetrice se pot obtine prin încălzirea unei amine primare cu se pot obtine prin încălzirea unei amine primare cu clorhidratul ei, cu eliminare de clorura de amoniu: clorhidratul ei, cu eliminare de clorura de amoniu:

Alchilarea cu derivaţi halogenaţi aromaticiAlchilarea cu derivaţi halogenaţi aromatici (nereactivi) se face doar în prezenţa (nereactivi) se face doar în prezenţa catalizatorului de cupru (specific reacţiilor cu compuşi halogenaţi aromatici), la catalizatorului de cupru (specific reacţiilor cu compuşi halogenaţi aromatici), la temperatură ridicatătemperatură ridicată se folosesc numai iodo- sau bromobenzenulse folosesc numai iodo- sau bromobenzenul ceilalţi halogenoderivaţi aromatici ceilalţi halogenoderivaţi aromatici având reactivitate prea mică: având reactivitate prea mică:

D. Metoda GabrielD. Metoda Gabriel

obţinerea de amine primare pureobţinerea de amine primare pure este este alchilarea sării de potasiu a ftalimidei cu alchilarea sării de potasiu a ftalimidei cu derivaţi halogenaţi derivaţi halogenaţi

C. Alchilarea amoniacului cu alcooliC. Alchilarea amoniacului cu alcooli metodă industrială metodă industrială, aplicată la , aplicată la obţinerea obţinerea aminelor inferioareaminelor inferioare (primare, secundare şi terţiare) (primare, secundare şi terţiare)

reactia are loc in cataliza eterogenareactia are loc in cataliza eterogena catalizator alumină (Al catalizator alumină (Al22OO33), la temperatură ), la temperatură ridicată (cca 300°C). ridicată (cca 300°C).