آشنایی اجمالی با آمینها

[پارمیدا72]

آشنایی اجمالی با آمینها
مفاهیم پایه

آمینها و سایر ترکیبات حاوی نیتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) از جمله فراوانترین مولکولهای آلی هستند. به عنوان اجزا آمینو اسیدها ، پپتیدها و آلکالوئیدها ، در بیوشیمی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A8%DB%8C%D9%88%D8%B4%DB%8C%D9%8 5%DB%8C) حائز اهمیت هستند. بسیاری از آنها مانند فرستنده‌های عصبی ، فعالیت فیزیولوژیکی قوی دارند. همچنین ترکیبهای دیگری از آنها به عنوان ضد تورم ، بیهوش کننده ، آرام بخش و محرک کاربرد دارویی دارند. همه آمینها خصلت بازی دارند (آمینهای نوع اول و دوم می‌توانند به عنوان اسید هم عمل کنند) ، پیوند هیدروژنی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%BE%DB%8C%D9%88%D9%86%D8%AF+%D9% 87%DB%8C%D8%AF%D8%B1%D9%88%DA%98%D9%86%DB%8C) تشکیل می‌دهند، و در واکنشهای جانشینی به عنوان هسته (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%87%D8%B3%D8%AA%D9%87) دوست عمل کنند. پس در بسیاری از جنبه‌ها شیمی آمینها با شیمی الکلها و اترها شباهت دارد. ولی تفاوتهایی هم در فعالیت دارند، زیرا الکترونگاتیوتیه (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%8 8%D9%86%DA%AF%D8%A7%D8%AA%DB%8C%D9%88%DB%8C) نیتروژن کمتر از اکسیژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%DA%98%D9%8 6) است.

پس آمینهای نوع اول و دوم کمتر اسیدی هستند و پیوندهای هیدروژنی ضعیفتری در مقایسه با الکلها و اترها تشکیل می‌دهند. اما در عوض خصلت بازی و هسته دوستی قویتری نسبت به الکلها و اترها از خود نشان می‌دهند. آمینها ، مشتقات آمونیاک هستند. در آمین نوع اول یک ، نوع دوم دو و نوع سوم سه هیدروژن با گروه آلکیل یا آریل جایگزین شده است. بنابراین ، به همان صورت که اترها و الکلها با آب رابطه دارند، آمینها به آمونیاک وابسته‌اند. ترکیبهایی با دو عامل آمین ، دی آمین هستند. به عنوان مثال 1 ، 4 ـ بوتان دی آمین به دلیل دخالت آن در بوی ماهی مرده و گوشت فاسد ، نام متداول پوترسین دارد. آمینهای آروماتیک یا آنیلینها را بنزن آمین می‌نامند.


پادشاه ایرانی

[پارمیدا72]

آمینهای فعال از نظر فیزیولوژیکی

بسیاری از ترکیبات فعال بیولوژیکی حاوی نیتروژن هستند. بسیاری از آمینهای ساده به عنوان دارو مصرف می‌شوند. برای مثال اپی نفرین «آدرنالین ، محرک) ، پروپیل هگزدرین (ضد تورم بینی) ، هگزا متیلن تترامین «ماده ضد باکتری) ، آمفتامین (ضد افسردگی) و مسکالین از جمله آنها هستند. الگوی تکرار شونده در اغلب آنها واحد 2 ـ فنیل اتان آمین می‌باشد. گرچه مکانیزم عمل این ترکیبات نامشخص است ولی به نظر می‌رسد که داشتن این ترکیب ساختمانی برای پیوند با دریافت کننده لازم است.

این مولکولها نه تنها در سیستم اعصاب مرکزی موثرند، بلکه فعالیت ماهیچه‌های قلب را افزایش می‌دهند، دمای بدن را بالا می‌برند، و باعث کم اشتهایی می‌شوند. استفاده از این ترکیبات در رژیم لاغری به دلیل همین خاصیت پایین آوردن اشتها می‌باشد. که متاسفانه استفاده از آنها باعث وابستگی شیمیایی شده و لذا بسیار خطرناک می‌باشند. مخصوصا اگر بدون تجویز پزشک مصرف شوند. از متداولترین بی اشتها کننده‌ها قرص آپتینیل می‌باشد. بسیاری از آمینها که در آنها نیتروژن (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%AA%D8%B1%D9%88%DA%9 8%D9%86) عضو حلقه است (هتروسپلکهای نیتروژندار) ، دارای اثرهای فیزیولوژیکی قوی هستند.

کاربرد آمینها به عنوان تفکیک کننده انانیتومرها

تعدادی از آمینهای طبیعی فعال نوری ، به خصوص آلکالوییدها برای تفکیک انانیتومرها مفید هستند. برا مثال واکنش با مخلوط راسمیک یک کربو کسیلیک اسید کایرال ، نمکهای آمونیوم تشکیل می‌دهد که به آسانی متبلور می‌شود. تبلور جز به جز ، سپس واکنش با اسید قویتر ، انانیتومرهای خالص اسید را جداسازی کرده و آمین برای کاربرد مجدد بازیابی می‌شوند.

کاربرد آمینها در صنعت

علاوه بر کاربرد آمینها در داروسازی و تفکیک انانیتومرها ، آمینها موارد استفاده گوناگونی در صنعت دارند. هگزا متیلن دی آمین (HMDA) یک آمین ، با اهمیت تجاری است. که ماده اولیه تهیه صنعتی نایلون است. این ماده با هگزان دی اوییک (آدپیک) اسید ، کوپلیمر می‌شود و نایلو 6 ، 6 ایجاد می‌گردد. از این نایلون جوراب ، جامه‌های کشباف و میلیونها تن الیاف نساجی ساخته می‌شود.

برخی از ترکیبات آمینها سرطانزا می‌باشند

N ـ نیتروزودی آلکان آمینها در بسیاری از گونه های حیوانات به عامل سرطانزا مشهور است. گرچه شواهد مستقیم وجود ندارد ولی گمان می‌رود که آنها در انسان نیز باعث سرطان (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%D8%B7%D8%A7%D9%86) می‌شوند. به نظر می‌رسد که اغلب نیتروز آمینها باعث سرطان کبد (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%D8%B7%D8%A7%D9%86+%DA% A9%D8%A8%D8%AF) شوند، ولی تعدادی از آنها باعث سرطان در عضو خاصی می‌شوند (مانند ریه‌ها ، مثانه ، مری (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%D8%B7%D8%A7%D9%86+%D9% 85%D8%B1%DB%8C) ، حفره‌های بینی و ...)

به نظر می‌رسد که شیوه عمل سرطانزایی آنها شامل اکسایش آنزیمی اولیه یکی از موقعیتهای a و تشکیل مونو آلکیل N ـ نیتروز آمین است. سپس این ترکیب به یک کربوکاتیون که یک الکترون دوست قوی (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%8 8%D9%86%DA%AF%D8%A7%D8%AA%DB%8C%D9%88%DB%8C) است، تجزیه شده و گمان می‌رود به یکی از بازهای DNA حمله کند و باعث تحمیل نوعی آسیب ژنتیکی شود. این آسیب رفتار سرطانی سلول را به دنبال دارد.

نیتروز آمینها در بسیاری از گوشتهای خام ، مثل ماهی دودی ، سوسیس (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%B3%D9%88%D8%B3%DB%8C%D8%B3) (N ـ نیتروزودی متیل آمین) و گوشت خوک سرخ شده (N ـ نیتروزو آزاسیکلونپتان) دیده شده است. همچنین این ترکیبات می‌توانند از آمینهای طبیعی و یون نیتریت افزوده شده در pH فیزیولوژیکی در معده حیوانات مورد آزمایش تشکیل شود. مقدار نمکهای نیتریک در بدن به عوامل محیطی ، مانند منابع آب ، مصرف غذاهای طبیعی و نیز افزودنیهای غذایی بستگی دارد. برای مثال اسفناج (http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B3%D9%81%D9%86%D8%A7%D8%A C) تازه حدود 5000g Kg-1 نیتریت دارد. با ذخیره کردن در یخچال ، مقدار نیتریت آن ممکن است تا 300mg kg-1 افزوده شود. از نیتریتها به طور وسیعی برای محافظت انواع فراورده‌های گوشتی و بهبود رنگ و طعم آنها استفاده می‌شود.

در اسل 1976 ، FDA سازمان نظارت بر غذا و دارو میزان نیتریت محاز برای چنین موادی را بین 50 تا 125PPm محدود کرد. در سالهای بعد به دلیل فقدان داده‌هایی که نشان دهنده سرطانزایی افزودنیهای نیتریت باشد. این قانون جدی گرفته نمی‌شود.

دانشنامه رشد

[پارمیدا72]

دید کلی
در شیمی معدنی ترکیباتی وجود دارند که در آن اتم مرکزی حداقل با یک پیوند داتیو با گروه اتمهای اطراف خود (لیگندها) ارتباط برقرار می‌کند. در‌ این ترکیبات اتم مرکزی گیرنده جفت الکترون می‌باشد، چنین ترکیباتی را کمپلکس یا ترکیبات کئوردیناسیونی می‌نامند. اتم مرکزی در این ترکیبات معمولاً دارای یک حفره الکترونی می‌باشد که می‌تواند الکترونهای جفت نشده لیگند را بگیرد و یک پیوند کووالانسی-کئوردیناسیونی ، (داتیو) تشکیل دهد.

کمپلکسهایی که در آنها انتقال الکترون می‌تواند در تشکیل پیوند نقش بسزایی داشته باشد کمپلکسهای دهنده - گیرنده می‌نامند. اکثر عناصر جدول تناوبی اعم از فلزات گروه اصلی ، فلزات گروه واسطه و غیر فلزات می‌توانند کمپلکس تشکیل دهند.

تاریخچه
تا سال 1913 ساختمان کمپلکسها مشخص نشده بود اما در این سال آلفرد ورنر پدر شیمی کوئوردیناسیونی نظر خود را در مورد ساختمان کمپلکسها اعلام کرد و این در حالی بود که هنوز ساختمان الکترونی اتم مشخص نشده بود. قبل از ورنر دانشمندی به نام یورگنسون برای برخی از کمپلکسها ساختارهایی تعیین کرده بود که با اعلام نظریه ورنر اشتباه بودن این ساختارها مشخص شد.

ورنر به دلیل مطالعاتی که روی کمپلکسهای هشت وجهی ، مسطح مربعی و چهار وجهی انجام داد و بنیانگذار شیمی کوئوردیناسیون شد، جایزه نوبل شیمی را در سال 1913 دریافت کرد.

نظریه ورنر
هر اتم دارای دو ظرفیت می‌باشد. ظرفیت اصلی و ظرفیت والانس فرعی ، بنابراین لزومی ندارد که فقط به اندازه ظرفیت اصلی یک اتم ، اتمهای دیگر به آن وصل شود بلکه بعد از پر شدن ظرفیت اصلی که فضای کئوردیناسیونی داخلی را تشکیل می‌دهد. اتمها می‌توانند به ظرفیت فرعی یا فضای کئوردیناسیون خارجی که نشانگر عدد اکسیداسیون اتم مرکزی است، وارد شوند.

تا قبل از اینکه ورنر این نظریه را اعلام کند دانشمندان در تعیین ساختمان ترکیباتی مانند اختلاف نظر داشتند. این ترکیب یک ترکیب یونی است و کلرها در آب به راحتی یونیزه می‌شود. اما ها به آسانی جدا نمی‌شوند مگر اینکه ترکیب در اسید قوی جوشانده شود. یورگنسون اولین ساختمان را بر این ترکیب به صورت زیر پیشنهاد کرد.
عکس پیدا نشد
اما ورنر این ترکیب را یک یک ساختمان هشت وجهی پیشنهاد کرد که اتم کبالت در مرکز و ها با شش پیوند هم اندازه در اطراف و یونهای کلر هم در فضای کئوردیناسیون خارجی حضور داشتند.

لیگند
دسته‌ای از اتمها که باهم هستند و یکی از اتمها می‌تواند جفت الکترونش را در اختیار اتم دیگر قرار دهد. لیگند ممکن است یک ترکیب خنثی یا یک آنیون باشد.

انواع کمپلکس
کمپلکسهای ورنر یا کلاسیک:ترکیبات کوئوردیناسیونی که در آنها فلز مرکزی با حالت اکسایش +2 یا بالاتر توسط اتمهای غیرکربن کئوردینه شده‌اند کمپلکسهای ورنر یا کلاسیک نامیده می‌شوند (این نامگذاری به خاطر مطالعات ورنر در شیمی کئوردیناسیون انجام شده است.).

کمپلکسهای آلی فلزی :در این کمپلکسها فلز مستقیماً با کربن پیوند تشکیل می‌دهد. در این ترکیبات فلز در حالت اکسایش پایین خود مانند 2- و 1- و 0 و 1+ می‌باشد.

کمپلکسهای کلاستر یا خوشه‌ای :در این ترکیبات اتم مرکزی گروهی از فلزات می‌باشند که باهم پیوند تشکیل داده‌اند. مانند که اتمهای آهن در گوشه‌های یک مثلث جای گرفته‌اند و گروههای کربونیل در اطراف آنها پیوند تشکیل می‌دهند.

عدد کوئوردیناسیون
تعداد اتمهایی که اتم مرکزی را در اولین قشر کئوردیناسیون ، کئوردینه کرده‌اند عدد کئوردیناسیون می‌گویند. عدد کئوردیناسیون هر ترکیب مشخص کننده ساختمان آن ترکیب می‌باشد. رایج‌ترین عدد کئوردیناسیون در کمپلکسها عدد 6 و بعد از آن 4 می‌باشد.

عوامل مؤثر درتشکیل کمپلکس
لیگند مهمترین عامل در تشکیل کمپلکس می‌باشد. نوع لیگند ، اندازه لیگند و تعداد لیگند در پایداری کمپلکس‌ها تأثیر فراوان دارد.
عامل دوم در تشکیل کمپلکس نوع فلز مرکزی می‌باشد.

انواع لیگند
1.لیگندهای یک دندانه:فقط دارای یک اتم کئوردینه کننده است. هالیدها ، نیترات ، انواع آمینها ، سولفات و از مهمترین لیگندهای یک دندانه هستند.

2.لیگندهای چند دندانه:این لیگندها دارای یک یا چند اتم کئوردینه کننده هستند. این لیگندها کمپلکس‌های پایدارتری ایجاد می‌کنند و به کی سیلت یا شلاته کننده‌ها معروفند. یک کمپلکس می‌تواند به صورت آنیونی ، کاتیونی یا خنثی باشد.


پادشاه ایران