Тиолдар және олардың туындылары
Тиолдар (тиоспирттер, меркаптандар) деп спирттерге және фенолдарға ұқсас құрамында оттектің орнына күкірт атомы бар қосылыстарды айтады. Олардың жалпы формуласы R–SH. Жай эфирлер мен органикалық пероксидтерге ұқсас қосылыстарды сульфидтер және дисульфидтер деп атайды.
Тиолдар, сульфидтер және дисульфидтер
Метантиол (метилмеркаптан) CH3SH
Этантиол (этилмеркаптан) C2H5SH
Тиофенол C6H5SH
Диметилсульфид CH3SCH3
Диметилдисульфид CH3S-SCH3
Тиолдар келесі әдістермен алынады:
1. Алкилгалогенидтерді натрий гидросульфидімен әрекеттестіру арқылы:
С2Н5Br + NaSH → C2H5SH + NaBr
2. Қыздырылған катализатор (торий оксиді, 4500С) арқылы спирт пен күкіртсутектің буын өткізгенде:
С3Н7ОН + Н2S → C3H7SH + H2O
3. Қышқылды ортада алкендерді күкіртсутекпен реакциялау арқылы:
Тиолдардың химиялық қасиеттері күкіртсутектің қасиеттеріне жақын. Спирттерге қарағанда тиолдардың қышқылдық қасиеттері жоғары, себебі күкірт атомының радиусы оттек атомының радиусынан едәуір үлкен, сондықтан күкірт атомындағы теріс зарядтар тиімді таралған, демек алкилсульфид-иондарының тұрақтылығы алкокси-иондарынан анағұрлым жоғары келеді.
Тиолдар сілтілердің сулы ерітінділерінде еріп тиоляттар (меркаптидтер) R–Sna береді:
СН3СН2SH + NaОН → СН3СН2S-Na+ + H2O
Этантиол Натрийдің этантиоляты
(этилсульфиді)
Спирттерде көміртегі атомы тотықса, тиолдарда күкірт атомы тотығады. Әлсіз тотықтырғыштың әсерінен дисульфид түзіледі:
–S–S– байланыс дисульфидтік байланыс деп аталады. Бұл реакция және оған қайтымды процесс тотықсызданудың биологиялық жүйелерде маңызы зор. Мысалы олар клеткадағы тотығу-тотықсыздану процесінің негізінде болады. Дисульфидтік байланыс белоктардың үшіншілік құрылымын тұрақтандыруға маңызы зор. Тиолдар күшті тотықтырғыштармен сульфон қышқылдарына дейін тотығады.
Дисульфид тобы бар қосылыстардың медициналық маңызы зор. Мысалы, құрамында дисульфид тобы бар тетурам (анабус) деген препарат маскүнемдікті емдеуге кеңінен қолданылып жүр.
Себебі бұл дәрі ацетальдегидоксидаза ферментінің организмдегі тотығу процестеріне қатысуына кедергі келтіреді, сондықтан этанолдың тек қана ацетальдегидке дейін тотығуына мүмкіндік туады, осыған байланысты көп мөлшерде пайда болған ацетальдегид адамға жағымсыз сезім тудырады.
Аминдер
Аминдер – аммиак молекуласындағы сутек атомдары көмірсутек радикалдарына алмасудан түзілген органикалық заттар деп қарастыруға болатын қосылыстар. Аммиак молекуласындағы көмірсутек радикалдарына алмасқан сутегі атомдарының санына қарай аминдерді біріншілік, екіншілік, үшіншілік деп бөледі. Мысалы, бутиламин С4Н9 – NН2 біріншілік амин, диметиламин (СН3)2 – NН екіншілік амин, триметиламин (СН3)3N мен диметилэтиламин (СН3)3N – С2Н5 үшіншілік аминдер.
Аминдердің қасиеттері аммиакқа ұқсас, төменгі молекулалы аминдер (метиамин, диметиламин, триметиламин және этиламин) газдар, иістері аммиак сияқты жағымсыз, өткір. Көміртек атомының саны көбейгенде аминдер сұйық заттарға, С12Н25NН2-ден жоғарылары қатты заттарға жатады. Аминдердің судағы ерітінділепі аммиакқа ұқсас негіздік қасиет көрсетеді. Аминдерді сондықтан органикалық негіздер деп атайды.
NН3 + Н2О ↔ NН4+ + ОН-; RNН2 + Н2О ↔ RNН3+ + ОН-
Аминдерді алу жолдары. Аминдерді бірнеше әдіспен алуға болады. Ең негізділеріне аммиакты алкилдеу (Гофман реакциясы) және нитроқосылыстарды тотықсыздандыру процестері жатады.
Алкилдеу реакциясы сатылап жүретін процесс, аммиактағы сутек атомдары біртіндеп ығысып отырады.
Мысалы:
Реакцияның нәтижесінде біріншілік, екіншілік, үшіншілік аминдердің және төртіншілік аммоний тұздарының қоспасы түзіледі.
Химиялық қасиеттері. Аминдердің негіздік және де басқа химиялық қасиеттері олардың молекуласындағы азот атомында химиялық байланыс түзуге жұмсалмаған бір жұп электрондары болуына байланысты. Көбіне аминдер электрофильдік реагенттермен бос электрон жұбы арқылы реакцияға түседі.
Аминдер қышқылдармен қайтымсыз реакцияға түседі:
Аминдер алкилгалогенидтермен және алкилсульфон тұздарымен алкилдеу реакцияларына түседі:
R3N + CH3SR21I → CH3NR3I + R21S
Амин фенол сияқты бром суымен әрекеттесіп, триброманилин түзеді:
Біріншілік аминдер қышқылды ортада азотты қышқылмен қышқылмен дезаминдеу реакциясына түсіп спирт береді:
Біріншілік ароматты аминдер осындай реакцияға түскенде фенол түзіледі:
Азотты қышқыл екіншілік аминдермен реакцияға түскенде нитрозамин түзіледі:
Соңғы кезде нитрозамин рак ауруын тудыратын күшті канцероген деп саналады. Мұндай дертке шалдықтыратын жолдың бірі құрамында нитраты бар өсімдіктерді тамаққа пайдалану. Өйткені организмде нитраттар тотықсызданғанда пайда болған нитриттер асқазанда екіншілік аминдермен реакцияға түсіп, нитрозаминге айналады.
Аминдер органикалық негіздер ретінде пайдаланылады. Аминдердің қарапайым өкілдері – метиламин, диметиламин дәрілік заттар алуға, әр түрлі органикалық синтез жүргізуге қолданылады. Диметиламиннің туындысы димедрол (С6Н5)2СН-О-СН2-СН2-N(СН3)2 нерв жүйесін тыныштандыратын дәрі ретінде белгілі. Ароматты амин анилин бояулар, хош иісті заттар, қопарғыш заттар және көптеген дәрілер, әсіресе сульфаниламид препараттарын (стрептоцид, норсульфазол, сульфадимезин, этазол, фталазол) дайындауға қолданылады.