नाइट्रोजन यौगिक। विषय: कार्बनिक पदार्थ

नाइट्रो यौगिक। नाइट्रो यौगिकों को कार्बनिक पदार्थ कहा जाता है, जिसके अणुओं में कार्बन परमाणु पर नाइट्रो समूह - NO 2 होता है।

उन्हें हाइड्रोजन परमाणु को नाइट्रो समूह के साथ बदलकर प्राप्त हाइड्रोकार्बन के डेरिवेटिव के रूप में माना जा सकता है। नाइट्रो समूहों की संख्या के अनुसार, वे भेद करते हैं मोनो-, डी- और पॉलीनिट्रो यौगिक।

नाइट्रो यौगिकों के नाम उपसर्ग के अतिरिक्त मूल हाइड्रोकार्बन के नामों से निर्मित नाइट्रो-:

इन यौगिकों का सामान्य सूत्र R-NO 2 है।

कार्बनिक पदार्थ में नाइट्रो समूह की शुरूआत को कहा जाता है नाइट्रेशनइसे अंजाम दिया जा सकता है विभिन्न तरीके.केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण की क्रिया के तहत सुगंधित यौगिकों का नाइट्रेशन आसानी से किया जाता है (पहला नाइट्रेटिंग एजेंट है, दूसरा पानी निकालने वाला एजेंट है):

Trinitrotoluene एक विस्फोटक के रूप में अच्छी तरह से जाना जाता है। विस्फोट होने पर ही विस्फोट होता है। बिना विस्फोट के एक धुएँ के रंग की लौ से जलता है।

संतृप्त हाइड्रोकार्बन का नाइट्रेशन, ताप और उच्च दाब पर हाइड्रोकार्बन पर तनु नाइट्रिक अम्ल की क्रिया द्वारा किया जाता है। (एम.आई. कोनोवलोव की प्रतिक्रिया):

नाइट्रो यौगिक अक्सर सिल्वर नाइट्राइट के साथ एल्काइल हैलाइड की प्रतिक्रिया करके भी तैयार किए जाते हैं:

नाइट्रो यौगिकों को कम करने पर, अमीन बनते हैं।

नाइट्रोजन युक्त हेट्रोसायक्लिक यौगिक। विषमचक्रीय यौगिक कार्बनिक यौगिक होते हैं जिनके अणुओं में वलय (चक्र) होते हैं, जिसके निर्माण में कार्बन परमाणु के अलावा अन्य तत्वों के परमाणु भी भाग लेते हैं।

अन्य तत्वों के परमाणु जो विषमचक्र बनाते हैं, कहलाते हैं विषमपरमाणु। सबसे आम हेट्रोसायकल नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और सल्फर हेटेरोएटम हैं, हालांकि कम से कम दो की संयोजकता वाले विभिन्न प्रकार के तत्वों के साथ हेट्रोसायक्लिक यौगिक हो सकते हैं।

विषमचक्रीय यौगिकों में चक्र में 3, 4, 5, 6 या अधिक परमाणु हो सकते हैं। हालांकि उच्चतम मूल्यपास होना पांच- और छह-सदस्यीय हेटरोसायकल. कार्बोसाइक्लिक यौगिकों की श्रृंखला के रूप में ये चक्र सबसे आसानी से बनते हैं और सबसे बड़ी ताकत से प्रतिष्ठित होते हैं। एक हेटरोसायकल में एक, दो या अधिक हेटरोएटम हो सकते हैं।

कई विषमचक्रीय यौगिकों में, वलय में बंधों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना सुगंधित यौगिकों के समान होती है। इसलिए, विशिष्ट हेट्रोसायक्लिक यौगिकों को पारंपरिक रूप से न केवल दोहरे और एकल बांडों वाले सूत्रों द्वारा दर्शाया जाता है, बल्कि उन सूत्रों द्वारा भी दर्शाया जाता है जिनमें पी-इलेक्ट्रॉनों के संयुग्मन को सूत्र में अंकित एक चक्र द्वारा दर्शाया जाता है।

हेटरोसायकल के लिए, आमतौर पर अनुभवजन्य नामों का उपयोग किया जाता है।

पांच सदस्यीय हेटरोसायकल

छह-सदस्यीय हेटरोसायकल

बेंजीन रिंग के साथ या किसी अन्य हेटरोसायकल जैसे प्यूरीन के साथ जुड़े हेट्रोसायकल का बहुत महत्व है:

छह-सदस्यीय हेटरोसायकल। पाइरिडीन सी 5 एच 5 एन - एक नाइट्रोजन परमाणु के साथ सबसे सरल छह-सदस्यीय सुगंधित हेटरोसायकल। इसे बेंजीन का एक एनालॉग माना जा सकता है, जिसमें एक सीएच समूह को नाइट्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है:

पाइरिडीन एक रंगहीन तरल है, जो पानी की तुलना में थोड़ा हल्का है, जिसमें एक विशिष्ट अप्रिय गंध है; किसी भी अनुपात में पानी के साथ मिश्रणीय। पाइरीडीन और इसके समरूपों को कोल टार से पृथक किया जाता है। प्रयोगशाला स्थितियों के तहत, पाइरीडीन को हाइड्रोसायनिक एसिड और एसिटिलीन से संश्लेषित किया जा सकता है:

रासायनिक गुण पाइरीडीन छह पी-इलेक्ट्रॉनों वाले एक सुगंधित प्रणाली की उपस्थिति और एक गैर-साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ एक नाइट्रोजन परमाणु की उपस्थिति से निर्धारित होता है।

1. बुनियादी गुण।पाइरीडीन स्निग्ध ऐमीनों की तुलना में एक दुर्बल क्षारक है। इसका जलीय घोल लिटमस को दाग देता है नीला रंग:

जब पाइरिडीन प्रबल अम्लों के साथ अभिक्रिया करता है तो पाइरिडीनियम लवण बनता है:

2. सुगंधित गुण।बेंजीन की तरह, पाइरीडीन प्रतिक्रिया करता है इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन,हालाँकि, इन प्रतिक्रियाओं में इसकी गतिविधि नाइट्रोजन परमाणु की उच्च विद्युतीयता के कारण बेंजीन की तुलना में कम है। 300 . पर पाइरिडीन नाइट्रेट ° कम आउटपुट के साथ:

इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में नाइट्रोजन परमाणु दूसरी तरह के एक विकल्प के रूप में व्यवहार करता है,इसलिए इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन होता है मेटास्थान।

बेंजीन के विपरीत पिरिडीन प्रतिक्रिया कर सकता है न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन,चूंकि नाइट्रोजन परमाणु सुगंधित प्रणाली से इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचता है और ऑर्थो-पैरा-नाइट्रोजन परमाणु के सापेक्ष स्थितियाँ इलेक्ट्रॉनों में समाप्त हो जाती हैं। तो, पाइरीडीन सोडियम एमाइड के साथ प्रतिक्रिया करके मिश्रण बना सकता है ऑर्थो-तथा जोड़ा-एमिनोपाइरीडीन्स (चिचिबाबिन प्रतिक्रिया):

पर पाइरीडीन हाइड्रोजनीकरणसुगंधित प्रणाली टूट जाती है और बनती है पाइपरिडीन,जो एक चक्रीय द्वितीयक अमीन है और पाइरीडीन की तुलना में अधिक मजबूत आधार है:

पाइरीमिडीन सी 4 एच 4 एन 2 - दो नाइट्रोजन परमाणुओं के साथ छह-सदस्यीय हेटरोसायकल। इसे बेंजीन का एक एनालॉग माना जा सकता है, जिसमें दो सीएच समूह नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं:

रिंग में दो इलेक्ट्रोनगेटिव नाइट्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण, पाइरीमिडीन पाइरीडीन की तुलना में इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में भी कम सक्रिय है।इसके मूल गुण भी पाइरीडीन की तुलना में कम स्पष्ट होते हैं।

पाइरीमिडीन का मुख्य अर्थयह है कि यह पाइरीमिडीन आधारों के वर्ग का पूर्वज है।

पाइरीमिडीन बेस पाइरीमिडीन के व्युत्पन्न हैं, जिनमें से अवशेष न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा हैं: यूरैसिल, थाइमिन, साइटोसिन।

इनमें से प्रत्येक आधार दो रूपों में मौजूद हो सकता है। मुक्त अवस्था में, क्षार सुगंधित रूप में मौजूद होते हैं, और वे NH रूप में न्यूक्लिक एसिड की संरचना में शामिल होते हैं।

पांच-सदस्यीय चक्र के साथ यौगिक। पाइरोल सी 4 एच 4 एनएच - एक नाइट्रोजन परमाणु के साथ पांच-सदस्यीय हेट्रोसायकल।

सुगंधित प्रणाली में छह पी-इलेक्ट्रॉन (चार कार्बन परमाणुओं में से एक और नाइट्रोजन परमाणु से इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी) होते हैं। पाइरीडीन के विपरीत, पाइरोल में नाइट्रोजन परमाणु का इलेक्ट्रॉन युग्म सुगंधित तंत्र का हिस्सा होता है, इसलिए पाइरोल व्यावहारिक रूप से बुनियादी गुणों से रहित है।

पाइरोल एक रंगहीन तरल है जिसकी गंध क्लोरोफॉर्म जैसी होती है। पाइरोल पानी में थोड़ा घुलनशील है (< 6%), но растворим в органических растворителях. На воздухе быстро окисляется и темнеет.

पाइरोल प्राप्त एसिटिलीन का अमोनिया के साथ संघनन:

या अन्य हेटेरोएटम्स के साथ पांच-सदस्यीय रिंगों का अमोनोलिसिस (यूरीव की प्रतिक्रिया):

मजबूत खनिज एसिड नाइट्रोजन परमाणु के इलेक्ट्रॉन जोड़े को सुगंधित प्रणाली से खींच सकते हैं, जबकि सुगंधितता टूट जाती है और पाइरोल एक अस्थिर यौगिक में परिवर्तित हो जाता है, जो तुरंत पोलीमराइज़ हो जाता है। अम्लीय वातावरण में पाइरोल की अस्थिरता कहलाती है एसिडोफोबिया.

पाइरोल एक बहुत ही कमजोर अम्ल के गुणों को प्रदर्शित करता है। यह पोटैशियम के साथ क्रिया करके पाइरोल-पोटेशियम बनाता है:

पाइरोल, एक सुगंधित यौगिक के रूप में, इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के लिए प्रवण होता है जो मुख्य रूप से ए-कार्बन परमाणु (नाइट्रोजन परमाणु से सटे) पर होता है।

जब पाइरोल को हाइड्रोजनीकृत किया जाता है, तो पाइरोलिडीन बनता है - एक चक्रीय माध्यमिक अमीन, जो मुख्य गुणों को प्रदर्शित करता है:

प्यूरीन - हेटरोसायकल, जिसमें दो व्यक्त चक्र शामिल हैं: पाइरीडीन और इमिडाज़ोल:

प्यूरीन की सुगंधित प्रणाली में दस पी-इलेक्ट्रॉन (डबल बॉन्ड के आठ इलेक्ट्रॉन और पाइरोल नाइट्रोजन परमाणु के दो इलेक्ट्रॉन) शामिल हैं। प्यूरीन एक उभयधर्मी यौगिक है। प्यूरीन के कमजोर मूल गुण छह-सदस्यीय रिंग के नाइट्रोजन परमाणुओं से जुड़े होते हैं, और कमजोर अम्लीय गुण पांच-सदस्यीय रिंग के NH समूह से जुड़े होते हैं।

प्यूरीन का मुख्य महत्व यह है कि यह प्यूरीन क्षारों के वर्ग का पूर्वज है।

प्यूरीन बेस प्यूरीन के व्युत्पन्न होते हैं, जिनमें से अवशेष न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा होते हैं: एडेनिन, ग्वानिन।

न्यूक्लिक एसिड। न्यूक्लिक एसिड प्राकृतिक मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिक (पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स) हैं जो जीवित जीवों में वंशानुगत जानकारी के भंडारण और संचरण में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं। न्यूक्लिक एसिड का आणविक भार सैकड़ों हजारों से लेकर दसियों अरबों तक हो सकता है। उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में उन्हें कोशिका के नाभिक से खोजा और अलग किया गया था, लेकिन वे जैविक भूमिकाकेवल 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में खोजा गया था।

न्यूक्लिक एसिड की संरचना को उनके हाइड्रोलिसिस के उत्पादों का विश्लेषण करके स्थापित किया जा सकता है। न्यूक्लिक एसिड के पूर्ण हाइड्रोलिसिस के साथ, पाइरीमिडीन और प्यूरीन बेस, एक मोनोसैकराइड (बी-राइबोज या बी-डीऑक्सीराइबोज) और फॉस्फोरिक एसिड का मिश्रण बनता है। इसका मतलब है कि इन पदार्थों के टुकड़ों से न्यूक्लिक एसिड का निर्माण होता है।

न्यूक्लिक एसिड के आंशिक हाइड्रोलिसिस के साथ, एक मिश्रण बनता है न्यूक्लियोटाइडजिसके अणु फॉस्फोरिक एसिड, एक मोनोसेकेराइड (राइबोज या डीऑक्सीराइबोज) और एक नाइट्रोजनस बेस (प्यूरिन या पाइरीमिडीन) के अवशेषों से बने होते हैं। फॉस्फोरिक एसिड अवशेष मोनोसैकराइड के तीसरे या 5 वें कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है, और बेस अवशेष मोनोसैकराइड के पहले कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। सामान्य न्यूक्लियोटाइड सूत्र:

जहाँ X=OH के लिए राइबोन्यूक्लियोटाइड्स,राइबोज के आधार पर निर्मित, और X \u003d\u003d H for डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स,डीऑक्सीराइबोज पर आधारित नाइट्रोजनस बेस के प्रकार के आधार पर, प्यूरीन और पाइरीमिडीन न्यूक्लियोटाइड को प्रतिष्ठित किया जाता है।

न्यूक्लियोटाइड न्यूक्लिक एसिड की मुख्य संरचनात्मक इकाई है, उनकी मोनोमेरिक कड़ी। न्यूक्लिक अम्ल जो राइबोन्यूक्लियोटाइड्स से बने होते हैं, कहलाते हैं राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)।डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स से बने न्यूक्लिक अम्ल कहलाते हैं डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए)।अणुओं की संरचना शाही सेनाक्षार युक्त न्यूक्लियोटाइड एडेनिन, ग्वानिन, साइटोसिन और यूरैसिल।अणुओं की संरचना डीएनएन्यूक्लियोटाइड युक्त होते हैं एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन और थाइमिन।आधारों को निर्दिष्ट करने के लिए एक-अक्षर के संक्षिप्तीकरण का उपयोग किया जाता है: एडेनिन - ए, ग्वानिन - जी, थाइमिन - टी, साइटोसिन - सी, यूरैसिल - यू।

डीएनए और आरएनए के गुण पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में आधारों के अनुक्रम और श्रृंखला की स्थानिक संरचना द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। आधार अनुक्रम में आनुवंशिक जानकारी होती है, और मोनोसेकेराइड और फॉस्फोरिक एसिड अवशेष एक संरचनात्मक भूमिका निभाते हैं (वाहक, आधार)।

न्यूक्लियोटाइड्स के आंशिक हाइड्रोलिसिस के साथ, एक फॉस्फोरिक एसिड अवशेष को हटा दिया जाता है और न्यूक्लियोसाइड,जिसके अणु एक मोनोसैकेराइड अवशेषों से जुड़े प्यूरीन या पाइरीमिडीन बेस के अवशेषों से बने होते हैं - राइबोज या डीऑक्सीराइबोज। मुख्य प्यूरीन और पाइरीमिडीन न्यूक्लियोसाइड के संरचनात्मक सूत्र:

प्यूरीन न्यूक्लियोसाइड्स:

पाइरीमिडीन न्यूक्लियोसाइड्स:

डीएनए और आरएनए अणुओं में, मोनोसेकेराइड के तीसरे और पांचवें कार्बन परमाणुओं में फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों और हाइड्रॉक्सिल समूहों के बीच एस्टर बांड के गठन के कारण व्यक्तिगत न्यूक्लियोटाइड एक एकल बहुलक श्रृंखला में जुड़े होते हैं:

स्थानिक संरचनाडीएनए और आरएनए की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं को एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया गया था। 20वीं सदी की जैव रसायन में सबसे बड़ी खोजों में से एक। डीएनए की डबल-स्ट्रैंडेड संरचना का एक मॉडल निकला, जिसे 1953 में जे. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस मॉडल के अनुसार, डीएनए अणु एक डबल हेलिक्स है और इसमें दो पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो मुड़ी हुई होती हैं विपरीत दिशाएएक सामान्य धुरी के आसपास। प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस हेलिक्स के अंदर स्थित होते हैं, जबकि फॉस्फेट और डीऑक्सीराइबोज अवशेष बाहर होते हैं। आधार जोड़े के बीच हाइड्रोजन बांड द्वारा दो हेलिकॉप्टरों को एक साथ रखा जाता है। डीएनए की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति बांड के निर्माण में चयनात्मकता है। (पूरकता)।आधारों के आकार और डबल हेलिक्स को प्रकृति में इस तरह से चुना जाता है कि थाइमिन (T) केवल एडेनिन (A) के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बनाता है, और साइटोसिन (C) केवल गुआनिन (G) के साथ।

इस प्रकार, डीएनए अणु में दो स्ट्रैंड एक दूसरे के पूरक होते हैं। एक हेलिकॉप्टर में न्यूक्लियोटाइड का क्रम विशिष्ट रूप से दूसरे हेलिक्स में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम को निर्धारित करता है।

हाइड्रोजन बंधों से जुड़े क्षारों के प्रत्येक युग्म में एक क्षार प्यूरीन तथा दूसरा पाइरीमिडीन होता है। यह इस प्रकार है कि डीएनए अणु में प्यूरीन बेस अवशेषों की कुल संख्या पाइरीमिडीन बेस अवशेषों की संख्या के बराबर होती है।

डीएनए पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं की लंबाई व्यावहारिक रूप से असीमित है। डबल हेलिक्स में बेस पेयर की संख्या सरलतम वायरस में कुछ हज़ार से लेकर मनुष्यों में सैकड़ों मिलियन तक हो सकती है।

डीएनए के विपरीत, आरएनए अणुओं में एक एकल पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला होती है। श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड की संख्या 75 से कई हजार तक होती है, और आरएनए का आणविक भार 2500 से कई मिलियन तक भिन्न हो सकता है। आरएनए पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में कड़ाई से परिभाषित संरचना नहीं होती है।

न्यूक्लिक एसिड की जैविक भूमिका। डीएनए एक जीवित जीव में मुख्य अणु है। यह आनुवंशिक जानकारी को संग्रहीत करता है जो एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक जाती है। डीएनए अणुओं में, शरीर के सभी प्रोटीनों की संरचना एक एन्कोडेड रूप में दर्ज की जाती है। प्रत्येक अमीनो एसिड जो प्रोटीन का हिस्सा होता है, उसका डीएनए में अपना कोड होता है, यानी नाइट्रोजनस बेस का एक निश्चित क्रम।

डीएनए में सभी आनुवंशिक जानकारी होती है, लेकिन यह सीधे प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल नहीं होता है। डीएनए और प्रोटीन संश्लेषण की साइट के बीच मध्यस्थ की भूमिका आरएनए द्वारा की जाती है।आनुवंशिक जानकारी के आधार पर प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया को योजनाबद्ध रूप से दो मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है: जानकारी पढ़ना (प्रतिलेखन)और प्रोटीन संश्लेषण (प्रसारण)।

कोशिकाओं में तीन प्रकार के आरएनए होते हैं जो विभिन्न कार्य करते हैं।

1. सूचना, या मैट्रिक्स। शाही सेना(इसे एमआरएनए द्वारा दर्शाया गया है) गुणसूत्रों में निहित डीएनए से आनुवंशिक जानकारी को राइबोसोम में पढ़ता है और स्थानांतरित करता है, जहां एक प्रोटीन को अमीनो एसिड के कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम के साथ संश्लेषित किया जाता है।

2. स्थानांतरण आरएनए(टीआरएनए) अमीनो एसिड को राइबोसोम में ले जाता है, जहां वे एक विशिष्ट अनुक्रम में पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े होते हैं जो एमआरएनए सेट करता है।

3. राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)सीधे राइबोसोम में प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल होता है। राइबोसोम जटिल सुपरमॉलेक्यूलर संरचनाएं हैं जिनमें चार आरआरएनए और कई दर्जन प्रोटीन होते हैं।. वास्तव में, राइबोसोम प्रोटीन के उत्पादन के लिए कारखाने हैं।

डीएनए डबल हेलिक्स पर सभी प्रकार के आरएनए को संश्लेषित किया जाता है।

एमआरएनए में आधार अनुक्रम आनुवंशिक कोड है जो प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को नियंत्रित करता है। इसे 1961-1966 में डिक्रिप्ट किया गया था। आनुवंशिक कोड की एक उल्लेखनीय विशेषता यह है कि यह सभी जीवित जीवों के लिए सार्वभौमिक है।विभिन्न आरएनए (चाहे मानव या वायरस आरएनए) में समान आधार समान अमीनो एसिड के अनुरूप हों। प्रत्येक अमीनो एसिड के तीन आधारों का अपना क्रम होता है जिसे कहा जाता है कोडनकुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडन द्वारा कोडित होते हैं। तो, ल्यूसीन, सेरीन और आर्जिनिन छह कोडन, पांच अमीनो एसिड - चार कोडन, आइसोल्यूसीन - तीन कोडन, नौ अमीनो एसिड - दो कोडन, और मेथियोनीन और ट्रिप्टोफैन - एक-एक के अनुरूप हैं। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को रोकने के लिए तीन कोडन संकेत हैं और टर्मिनेटर कोडन कहलाते हैं।

अमीन्स। अमाइन कार्बनिक यौगिक हैं जिन्हें अमोनिया के व्युत्पन्न के रूप में माना जा सकता है, जिसमें हाइड्रोजन परमाणु (एक या अधिक) को हाइड्रोकार्बन रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

मूलक की प्रकृति के आधार पर, ऐमीन स्निग्ध (सीमित और असंतृप्त), ऐलिसाइक्लिक, ऐरोमैटिक, हेट्रोसायक्लिक हो सकते हैं। वे उप-विभाजित हैं प्राथमिक, माध्यमिक, तृतीयकयह निर्भर करता है कि कितने हाइड्रोजन परमाणुओं को एक रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

+Cl- प्रकार के चतुर्धातुक अमोनियम लवण अकार्बनिक अमोनियम लवण के कार्बनिक अनुरूप हैं।

प्राथमिक अमाइन के नाम आमतौर पर संबंधित हाइड्रोकार्बन के नामों से निर्मित, उनके साथ उपसर्ग जोड़ते हैं एमिनो या अंत -अमीन . द्वितीयक तथा तृतीयक ऐमीनों के नाम अक्सर वे तर्कसंगत नामकरण के सिद्धांतों के अनुसार बनाते हैं, यौगिक में मौजूद रेडिकल्स को सूचीबद्ध करते हैं:

मुख्यआर-एनएच 2:सीएच 3-एनएच 2 - मिथाइलमाइन; सी 6 एच 5 -एनएच 2 - फेनिलमाइन;

माध्यमिकआर-एनएच-आर ": (सीएच 2) एनएच - डाइमिथाइलमाइन; सी 6 एच 5 -एनएच-सीएच 3 - मिथाइलफेनिलमाइन;

तृतीयकआर-एन(आर")-आर": (सीएच 3) 3 एच - ट्राइमेथिलैमाइन; (सी 6 एच 5) 3 एन - ट्राइफेनिलमाइन।

रसीद। एक। ताप ऐल्किल हैलाइड के साथदबाव में अमोनिया अमोनिया के अनुक्रमिक क्षारीकरण की ओर जाता है, प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक अमाइन के लवण के मिश्रण के निर्माण के साथ, जो कि आधारों की क्रिया द्वारा निर्जलित होते हैं:

2. सुगंधित अमाइननाइट्रो यौगिकों की कमी से प्राप्त:

अम्लीय वातावरण में जिंक या आयरन या क्षारीय वातावरण में एल्युमिनियम का उपयोग कमी के लिए किया जा सकता है।

3. निचला अमाइनउत्प्रेरक की सतह पर अल्कोहल और अमोनिया के मिश्रण को पारित करके प्राप्त किया जाता है:

भौतिक गुण।सामान्य परिस्थितियों में सबसे सरल स्निग्ध एमाइन कम क्वथनांक और तीखी गंध वाली गैसें या तरल पदार्थ होते हैं। सभी ऐमीन ध्रुवीय यौगिक हैं, जो द्रव ऐमीनों में हाइड्रोजन बंधों के निर्माण की ओर ले जाते हैं, और इसलिए, उनके क्वथनांक संबंधित अल्केन्स के क्वथनांक से अधिक हो जाते हैं। कई अमाइनों के पहले प्रतिनिधि पानी में घुल जाते हैं, जैसे-जैसे कार्बन कंकाल बढ़ता है, पानी में उनकी घुलनशीलता कम होती जाती है। अमीन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में भी घुलनशील हैं।

रासायनिक गुण। 1. बुनियादी गुण।अमोनिया के व्युत्पन्न होने के कारण, सभी अमाइन में मूल गुण होते हैं, स्निग्ध अमाइन अमोनिया की तुलना में मजबूत आधार होते हैं, और सुगंधित वाले कमजोर होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि रेडिकल सीएच 3 -, सी 2 एच 5 — और अन्य दिखाते हैं सकारात्मक आगमनात्मक (+I)नाइट्रोजन परमाणु पर प्रभाव और इलेक्ट्रॉन घनत्व में वृद्धि:

जिससे मूल गुणों में वृद्धि होती है। इसके विपरीत, फिनाइल रेडिकल सी 6 एच 5 - प्रदर्शित करता है नकारात्मक मेसोमेरिक (-एम)प्रभाव और नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है:

पानी के साथ अमाइन की बातचीत के दौरान हाइड्रॉक्सिल आयनों के निर्माण द्वारा अमीन समाधानों की क्षारीय प्रतिक्रिया को समझाया गया है:

शुद्ध रूप में या घोल में अमाइन एसिड के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे लवण बनते हैं:

अमीन लवण आमतौर पर गंधहीन ठोस होते हैं, जो पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं। जबकि अमाइन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, अमीन लवण उनमें अघुलनशील होते हैं। ऐमीन लवणों पर क्षारों की क्रिया के अंतर्गत मुक्त ऐमीन मुक्त होते हैं:

2. दहन।नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाने के लिए अमाइन ऑक्सीजन में जलते हैं:

3. नाइट्रस एसिड के साथ प्रतिक्रियाएं। a) प्राथमिक स्निग्ध अमाइन नाइट्रस एसिड की कार्रवाई के तहत अल्कोहल में परिवर्तित

बी) प्राथमिक सुगंधित अमाइन एचएनओ 2 . की कार्रवाई के तहत डायज़ोनियम लवण में परिवर्तित:

ग) द्वितीयक अमाइन (स्निग्ध और सुगंधित) नाइट्रोसो यौगिक देते हैं - एक विशिष्ट गंध वाले पदार्थ:

अमाइन के सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि।सरलतम स्निग्ध ऐमीन हैं मिथाइलमाइन, डाइमिथाइलमाइन, डाईथाईलामीन — औषधीय पदार्थों और कार्बनिक संश्लेषण के अन्य उत्पादों के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। हेक्सामेथिलीनडायमाइन एनएच 2 - (सीएच 2) 2 -एनएच 6 नायलॉन की महत्वपूर्ण बहुलक सामग्री प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक सामग्री में से एक है।

अनिलिन सी 6 एच 5 एनएच 2 सुगंधित ऐमीनों में सबसे महत्वपूर्ण है। यह एक रंगहीन तैलीय तरल है, जो पानी में थोड़ा घुलनशील है। एनिलिन की गुणात्मक पहचान के लिए ब्रोमीन पानी के साथ इसकी प्रतिक्रिया का उपयोग करें, जिसके परिणामस्वरूप 2,4,6-ट्राइब्रोमोनीलाइन का एक सफेद अवक्षेप बनता है:

ऐनिलीन का उपयोग रंग बनाने के लिए किया जाता है, दवाई, प्लास्टिक, आदि

अमीनो अम्ल। अमीनो एसिड कार्बनिक द्वि-कार्यात्मक यौगिक हैं, जिसमें एक कार्बोक्सिल समूह -COOH और एक अमीनो समूह -NH 2 . शामिल हैं . दोनों कार्यात्मक समूहों की सापेक्ष स्थिति के आधार पर, ए -, बी -, जी-एमिनो एसिड, आदि प्रतिष्ठित हैं:

कार्बन परमाणु पर ग्रीक अक्षर कार्बोक्सिल समूह से इसकी दूरी को दर्शाता है। आमतौर पर केवल a -अमीनो अम्ल,अन्य अमीनो एसिड के बाद से प्रकृति में नहीं होता।

प्रोटीन की संरचना में 20 मूल अमीनो एसिड (तालिका देखें) शामिल हैं।

सामान्य सूत्र का सबसे महत्वपूर्ण ए-एमिनो एसिड

नाम	-आर
ग्लाइसिन	-एन
अलैनिन	—सीएच 3
सिस्टीन	-सीएच 2-एसएच
निर्मल	-सीएच 2-ओएच
फेनिलएलनिन	-सीएच 2-सी 6 एच 5
टायरोसिन
ग्लूटॉमिक अम्ल	-सीएच 2-सीएच 2-कूह
लाइसिन	-(सीएच 2) 4-एनएच 2

सभी प्राकृतिक अमीनो एसिड को निम्नलिखित मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1) एलिफैटिक सीमित अमीनो एसिड(ग्लाइसिन, ऐलेनिन);

2) सल्फर युक्त अमीनो एसिड(सिस्टीन);

3) एलीफैटिक हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ अमीनो एसिड(सेरीन);

4) सुगंधित अमीनो एसिड(फेनिलएलनिन, टायरोसिन);

5) एक एसिड रेडिकल के साथ अमीनो एसिड(ग्लूटॉमिक अम्ल);

6) एक मूल मूलक के साथ अमीनो एसिड(लाइसिन)।

समरूपता।ग्लाइसीन को छोड़कर सभी ए-एमिनो एसिड में, ए-कार्बन परमाणु चार अलग-अलग पदार्थों से बंधे होते हैं, इसलिए ये सभी एमिनो एसिड दो आइसोमर के रूप में मौजूद हो सकते हैं जो एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं।

रसीद। एक। प्रोटीन का हाइड्रोलिसिसआमतौर पर अमीनो एसिड के जटिल मिश्रण का उत्पादन करता है। हालांकि, कई तरीके विकसित किए गए हैं जो जटिल मिश्रणों से व्यक्तिगत शुद्ध अमीनो एसिड प्राप्त करना संभव बनाते हैं।

2. अमीनो समूह के लिए हलोजन का प्रतिस्थापनसंबंधित हेलो एसिड में। अमीनो एसिड प्राप्त करने की यह विधि पूरी तरह से अल्केन्स और अमोनिया के हलोजन डेरिवेटिव से अमाइन के उत्पादन के अनुरूप है:

भौतिक गुण।अमीनो एसिड ठोस क्रिस्टलीय पदार्थ होते हैं, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में थोड़ा घुलनशील होते हैं। कई अमीनो एसिड का स्वाद मीठा होता है। वे उच्च तापमान पर पिघलते हैं और आमतौर पर ऐसा करते ही विघटित हो जाते हैं। वे वाष्प अवस्था में नहीं जा सकते।

रासायनिक गुण। अमीनो एसिड कार्बनिक एम्फोटेरिक यौगिक हैं।उनके अणु में दो कार्यात्मक समूह होते हैं विपरीत चरित्र: मूल गुणों वाला एक अमीनो समूह और अम्लीय गुणों वाला एक कार्बोक्सिल समूह। अमीनो एसिड अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है:

जब अमीनो एसिड पानी में घुल जाता है, तो कार्बोक्सिल समूह एक हाइड्रोजन आयन से अलग हो जाता है, जो अमीनो समूह में शामिल हो सकता है। यह बनाता है आंतरिक नमक,जिसका अणु द्विध्रुवीय आयन है:

विभिन्न वातावरणों में अमीनो एसिड के एसिड-बेस परिवर्तनों को निम्नलिखित योजना द्वारा दर्शाया जा सकता है:

अमीनो एसिड के जलीय घोल में कार्यात्मक समूहों की संख्या के आधार पर एक तटस्थ, क्षारीय या अम्लीय वातावरण होता है। तो, ग्लूटामिक एसिड एक अम्लीय घोल बनाता है (दो समूह -COOH, एक -NH 2), लाइसिन - क्षारीय (एक समूह -COOH, दो -NH 2)।

एस्टर बनाने के लिए अमीनो एसिड हाइड्रोजन क्लोराइड गैस की उपस्थिति में अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है:

अमीनो एसिड की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति पेप्टाइड बनाने के लिए संघनित करने की उनकी क्षमता है।

पेप्टाइड्स। पेप्टाइड्स। दो या दो से अधिक अमीनो एसिड अणुओं के संघनन उत्पाद हैं। दो अमीनो एसिड अणु एक दूसरे के साथ एक पानी के अणु के उन्मूलन और एक उत्पाद के गठन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं जिसमें टुकड़े जुड़े हुए हैं पेप्टाइड बंधन-सीओ-एनएच-।

परिणामी यौगिक को डाइपेप्टाइड कहा जाता है। अमीनो एसिड की तरह एक डाइपेप्टाइड अणु में एक अमीनो समूह और एक कार्बोक्सिल समूह होता है और एक और अमीनो एसिड अणु के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है:

प्रतिक्रिया उत्पाद को ट्राइपेप्टाइड कहा जाता है। पेप्टाइड श्रृंखला के निर्माण की प्रक्रिया, सिद्धांत रूप में, अनिश्चित काल तक (पॉलीकोंडेशन) जारी रह सकती है और बहुत अधिक आणविक भार (प्रोटीन) वाले पदार्थों को जन्म दे सकती है।

पेप्टाइड्स की मुख्य संपत्ति हाइड्रोलाइज करने की क्षमता है।हाइड्रोलिसिस के दौरान, पेप्टाइड श्रृंखला का पूर्ण या आंशिक दरार होता है और कम आणविक भार वाले छोटे पेप्टाइड्स या श्रृंखला बनाने वाले ए-एमिनो एसिड बनते हैं। पूर्ण हाइड्रोलिसिस के उत्पादों का विश्लेषण पेप्टाइड की अमीनो एसिड संरचना को निर्धारित करना संभव बनाता है। पूर्ण हाइड्रोलिसिस केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ पेप्टाइड के लंबे समय तक गर्म होने पर होता है।

पेप्टाइड्स का हाइड्रोलिसिस एक अम्लीय या क्षारीय वातावरण में हो सकता है, साथ ही एंजाइमों की कार्रवाई के तहत भी हो सकता है। अम्लीय और क्षारीय वातावरण में, अमीनो एसिड के लवण बनते हैं:

एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस इस मायने में महत्वपूर्ण है कि यह आगे बढ़ता है चुनिंदा,टी . ई. आपको पेप्टाइड श्रृंखला के कड़ाई से परिभाषित वर्गों को साफ करने की अनुमति देता है।

अमीनो एसिड के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएं। एक) सभी अमीनो एसिड ऑक्सीकृत होते हैं निनहाइड्रिनउत्पादों के निर्माण के साथ, नीले-बैंगनी रंग में रंगीन। इस प्रतिक्रिया का उपयोग स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक विधि द्वारा अमीनो एसिड के मात्रात्मक निर्धारण के लिए किया जा सकता है। 2) जब सुगंधित अमीनो एसिड को सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ गर्म किया जाता है, तो बेंजीन की अंगूठी नाइट्रेटेड होती है और पीले रंग के यौगिक बनते हैं। इस प्रतिक्रिया को कहा जाता है ज़ैंटोप्रोटीन(ग्रीक से। ज़ैंथोस -पीला)।

गिलहरी। प्रोटीन प्राकृतिक रूप से उच्च आणविक भार वाले पॉलीपेप्टाइड होते हैं। (10,000 से दसियों लाख तक)। वे सभी जीवित जीवों का हिस्सा हैं और विभिन्न प्रकार के जैविक कार्य करते हैं।

संरचना।पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की संरचना में चार स्तर होते हैं। प्रोटीन की प्राथमिक संरचना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड का विशिष्ट अनुक्रम है। पेप्टाइड श्रृंखला में केवल प्रोटीन की एक छोटी संख्या में एक रैखिक संरचना होती है। अधिकांश प्रोटीनों में, पेप्टाइड श्रृंखला एक निश्चित तरीके से अंतरिक्ष में मुड़ी होती है।

द्वितीयक संरचना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की रचना है, अर्थात, जिस तरह से NH और CO समूहों के बीच हाइड्रोजन बांड के कारण श्रृंखला अंतरिक्ष में मुड़ जाती है। श्रृंखला बिछाने का मुख्य तरीका एक सर्पिल है।

प्रोटीन की तृतीयक संरचना अंतरिक्ष में मुड़े हुए हेलिक्स का त्रि-आयामी विन्यास है। तृतीयक संरचना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के विभिन्न स्थानों में स्थित सिस्टीन अवशेषों के बीच डाइसल्फ़ाइड पुलों -S-S- द्वारा बनाई गई है। तृतीयक संरचना के निर्माण में भी शामिल हैं आयनिक बातचीतविपरीत आवेशित समूह NH 3+ तथा COO- तथा हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन, यानी, प्रोटीन अणु को कर्ल करने की इच्छा ताकि हाइड्रोफोबिक हाइड्रोकार्बन अवशेष संरचना के अंदर हों।

तृतीयक संरचना प्रोटीन के स्थानिक संगठन का उच्चतम रूप है।हालांकि, कुछ प्रोटीन (जैसे हीमोग्लोबिन) में होता है चतुर्धातुक संरचना, जो विभिन्न पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं के बीच परस्पर क्रिया के कारण बनती है।

भौतिक गुणप्रोटीन बहुत विविध हैं और उनकी संरचना से निर्धारित होते हैं। द्वारा भौतिक गुणप्रोटीन को दो वर्गों में बांटा गया है: गोलाकार प्रोटीनपानी में घुल जाता है या कोलाइडल घोल बनाता है, तंतुमय प्रोटीनपानी में अघुलनशील।

रासायनिक गुण। एक . प्राथमिक संरचना को बनाए रखते हुए प्रोटीन की द्वितीयक और तृतीयक संरचना का विनाश विकृतीकरण कहलाता है। . यह तब होता है जब गर्म किया जाता है, माध्यम की अम्लता को बदलता है, विकिरण की क्रिया। विकृतीकरण का एक उदाहरण अंडे को उबालने पर अंडे की सफेदी का फटना है। विकृतीकरण या तो प्रतिवर्ती या अपरिवर्तनीय है।जब प्रोटीन पर लवण कार्य करते हैं तो अघुलनशील पदार्थों के निर्माण के कारण अपरिवर्तनीय विकृतीकरण हो सकता है। हैवी मेटल्स- सीसा या पारा।

2. प्रोटीन का हाइड्रोलिसिस एक अम्लीय या क्षारीय घोल में अमीनो एसिड के निर्माण के साथ प्राथमिक संरचना का अपरिवर्तनीय विनाश है। हाइड्रोलिसिस के उत्पादों का विश्लेषण, प्रोटीन की मात्रात्मक संरचना को स्थापित करना संभव है।

3. प्रोटीन के लिए, कई हैं गुणवत्ता प्रतिक्रियाएं। एक क्षारीय घोल में कॉपर (II) लवण के संपर्क में आने पर पेप्टाइड बॉन्ड वाले सभी यौगिक एक बैंगनी रंग देते हैं। इस प्रतिक्रिया को कहा जाता है ब्यूरेटसुगंधित अमीनो एसिड अवशेष (फेनिलएलनिन, टायरोसिन) युक्त प्रोटीन केंद्रित नाइट्रिक एसिड के संपर्क में आने पर एक पीला रंग देते हैं। (ज़ैन्टोप्रोटीनप्रतिक्रिया)।

प्रोटीन का जैविक महत्व:

1. शरीर में सभी रासायनिक अभिक्रियाएं उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती हैं - एंजाइम।सभी ज्ञात एंजाइम प्रोटीन अणु होते हैं। प्रोटीन बहुत शक्तिशाली और चयनात्मक उत्प्रेरक हैं। वे प्रतिक्रियाओं को लाखों गुना तेज करते हैं, और प्रत्येक प्रतिक्रिया का अपना एकल एंजाइम होता है।

2. कुछ प्रोटीन परिवहन कार्य करते हैं और अणुओं या आयनों को संश्लेषण या संचय के स्थलों तक ले जाते हैं। उदाहरण के लिए, रक्त में प्रोटीन हीमोग्लोबिनऊतकों को ऑक्सीजन पहुंचाता है, और प्रोटीन Myoglobinमांसपेशियों में ऑक्सीजन स्टोर करता है।

3. प्रोटीन कोशिकाओं के निर्माण खंड हैं। इनमें से सहायक, पेशी, पूर्णावतार ऊतक निर्मित होते हैं।

4. प्रोटीन शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। विशिष्ट प्रोटीन होते हैं (एंटीबॉडीज),जो विदेशी वस्तुओं - वायरस, बैक्टीरिया, विदेशी कोशिकाओं को पहचानने और बांधने में सक्षम हैं।

5. रिसेप्टर प्रोटीन पड़ोसी कोशिकाओं से या से सिग्नल प्राप्त करते हैं और संचारित करते हैं वातावरण. उदाहरण के लिए, रेटिना पर प्रकाश की क्रिया को फोटोरिसेप्टर रोडोप्सिन द्वारा माना जाता है। एसिटाइलकोलाइन जैसे कम आणविक भार वाले पदार्थों द्वारा सक्रिय रिसेप्टर्स तंत्रिका कोशिकाओं के जंक्शनों पर तंत्रिका आवेगों को प्रसारित करते हैं।

प्रोटीन कार्यों की उपरोक्त सूची से, यह स्पष्ट है कि प्रोटीन किसी भी जीव के लिए महत्वपूर्ण हैं और इसलिए, भोजन का सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं। पाचन की प्रक्रिया में, प्रोटीन अमीनो एसिड के लिए हाइड्रोलाइज्ड होते हैं, जो इस जीव के लिए आवश्यक प्रोटीन के संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में काम करते हैं। अमीनो एसिड होते हैं जो शरीर खुद को संश्लेषित करने में सक्षम नहीं होते हैं और उन्हें केवल भोजन के साथ प्राप्त करते हैं।इन अमीनो अम्लों को कहा जाता है अपूरणीय

नाइट्रो यौगिक।नाइट्रो यौगिकों को कार्बनिक पदार्थ कहा जाता है, जिनके अणुओं में एक नाइट्रो समूह होता है - NO 2 कार्बन परमाणु पर।

नाइट्रो यौगिकों के नाम उपसर्ग के अतिरिक्त मूल हाइड्रोकार्बन के नामों से निर्मित नाइट्रो-:

इन यौगिकों का सामान्य सूत्र R-NO 2 है।

कार्बनिक पदार्थ में नाइट्रो समूह की शुरूआत को कहा जाता है नाइट्रेशनइसे अलग-अलग तरीकों से अंजाम दिया जा सकता है। केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड के मिश्रण की क्रिया के तहत सुगंधित यौगिकों का नाइट्रेशन आसानी से किया जाता है (पहला नाइट्रेटिंग एजेंट है, दूसरा पानी निकालने वाला एजेंट है):

संतृप्त हाइड्रोकार्बन का नाइट्रेशन, ताप और उच्च दाब पर हाइड्रोकार्बन पर तनु नाइट्रिक अम्ल की क्रिया द्वारा किया जाता है। (एम.आई. कोनोवलोव की प्रतिक्रिया):

नाइट्रो यौगिकों को कम करने पर, अमीन बनते हैं।

अन्य तत्वों के परमाणु जो विषमचक्र बनाते हैं, कहलाते हैं विषमपरमाणु। सबसे आम हेट्रोसायकल नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और सल्फर हेटेरोएटम हैं, हालांकि कम से कम दो की संयोजकता वाले विभिन्न प्रकार के तत्वों के साथ हेट्रोसायक्लिक यौगिक हो सकते हैं।

विषमचक्रीय यौगिकों में चक्र में 3, 4, 5, 6 या अधिक परमाणु हो सकते हैं। हालांकि, सबसे महत्वपूर्ण पांच- और छह-सदस्यीय हेटरोसायकल. कार्बोसाइक्लिक यौगिकों की श्रृंखला के रूप में ये चक्र सबसे आसानी से बनते हैं और सबसे बड़ी ताकत से प्रतिष्ठित होते हैं। एक हेटरोसायकल में एक, दो या अधिक हेटरोएटम हो सकते हैं।

हेटरोसायकल के लिए, आमतौर पर अनुभवजन्य नामों का उपयोग किया जाता है।

पांच सदस्यीय हेटरोसायकल

छह-सदस्यीय हेटरोसायकल

छह-सदस्यीय हेटरोसायकल।पाइरिडीन सी 5 एच 5 एन - एक नाइट्रोजन परमाणु के साथ सबसे सरल छह-सदस्यीय सुगंधित हेटरोसायकल। इसे बेंजीन का एक एनालॉग माना जा सकता है, जिसमें एक सीएच समूह को नाइट्रोजन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है:

रासायनिक गुण पाइरीडीन छह पी-इलेक्ट्रॉनों वाले एक सुगंधित प्रणाली की उपस्थिति और एक गैर-साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ एक नाइट्रोजन परमाणु की उपस्थिति से निर्धारित होता है।

1. बुनियादी गुण।पाइरीडीन स्निग्ध ऐमीनों की तुलना में एक दुर्बल क्षारक है। इसका जलीय घोल लिटमस को नीला कर देता है:

बेंजीन के विपरीत पिरिडीन प्रतिक्रिया कर सकता है न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन,चूंकि नाइट्रोजन परमाणु सुगंधित प्रणाली से इलेक्ट्रॉन घनत्व खींचता है और ऑर्थो-पैरा-नाइट्रोजन परमाणु के सापेक्ष स्थितियाँ इलेक्ट्रॉनों में समाप्त हो जाती हैं। तो, पाइरीडीन सोडियम एमाइड के साथ प्रतिक्रिया करके मिश्रण बना सकता है ऑर्थो-तथा जोड़ा-एमिनोपाइरीडीन्स (चिचिबाबिन प्रतिक्रिया):

जब पाइरीडीन को हाइड्रोजनीकृत किया जाता है, तो सुगंधित प्रणाली नष्ट हो जाती है और पाइपरिडीन बनता है, जो एक चक्रीय माध्यमिक अमीन है और पाइरीडीन की तुलना में बहुत मजबूत आधार है:

पाइरीमिडीन सी 4 एच 4 एन 2 - दो नाइट्रोजन परमाणुओं के साथ छह-सदस्यीय हेटरोसायकल। इसे बेंजीन का एक एनालॉग माना जा सकता है, जिसमें दो सीएच समूह नाइट्रोजन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं:

पाइरीमिडीन का मुख्य अर्थयह है कि यह पाइरीमिडीन आधारों के वर्ग का पूर्वज है।

पाइरीमिडीन बेस पाइरीमिडीन डेरिवेटिव हैं, जिनमें से अवशेष न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा हैं: यूरैसिल, थाइमिन, साइटोसिन।

पांच-सदस्यीय चक्र के साथ यौगिक।पाइरोल सी 4 एच 4 राष्ट्रीय राजमार्ग - एक नाइट्रोजन परमाणु के साथ पांच-सदस्यीय हेट्रोसायकल।

पाइरोल एक रंगहीन तरल है जिसमें क्लोरोफॉर्म जैसी गंध होती है। पाइरोल पानी में थोड़ा घुलनशील है (< 6%), но растворим в органических растворителях. На воздухе быстро окисляется и темнеет.

पाइरोल प्राप्त एसिटिलीन का अमोनिया के साथ संघनन:

या अन्य हेटेरोएटम्स के साथ पांच-सदस्यीय रिंगों का अमोनोलिसिस (यूरीव की प्रतिक्रिया):

पाइरोल एक बहुत ही कमजोर अम्ल के गुणों को प्रदर्शित करता है। वह पाइरोल-पोटेशियम बनाने के लिए पोटेशियम के साथ प्रतिक्रिया करता है:

प्यूरीन - एक हेटरोसायकल जिसमें दो व्यक्त वलय होते हैं: पाइरीडीन और इमिडाज़ोल:

प्यूरीन की सुगंधित प्रणाली में दस पी-इलेक्ट्रॉन (डबल बॉन्ड के आठ इलेक्ट्रॉन और पाइरोल नाइट्रोजन परमाणु के दो इलेक्ट्रॉन) शामिल हैं। प्यूरीन एक उभयधर्मी यौगिक है। प्यूरीन के कमजोर मूल गुण छह-सदस्यीय रिंग के नाइट्रोजन परमाणुओं से जुड़े होते हैं, और कमजोर अम्लीय गुण पांच-सदस्यीय रिंग के NH समूह से जुड़े होते हैं।

प्यूरीन का मुख्य महत्व यह है कि यह प्यूरीन क्षारों के वर्ग का पूर्वज है।

प्यूरीन बेस - प्यूरीन का व्युत्पन्न, जिसके अवशेष न्यूक्लिक एसिड का हिस्सा होते हैं: एडेनिन, ग्वानिन।

न्यूक्लिक एसिड।न्यूक्लिक एसिड प्राकृतिक मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिक (पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स) हैं जो जीवित जीवों में वंशानुगत जानकारी के भंडारण और संचरण में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं।न्यूक्लिक एसिड का आणविक भार सैकड़ों हजारों से लेकर दसियों अरबों तक हो सकता है। उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में उन्हें कोशिका नाभिक से खोजा और अलग किया गया था, लेकिन उनकी जैविक भूमिका को केवल 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में ही स्पष्ट किया गया था।

प्यूरीन न्यूक्लियोसाइड्स:

पाइरीमिडीन न्यूक्लियोसाइड्स:

स्थानिक संरचनाडीएनए और आरएनए की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं को एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया गया था। 20वीं सदी की जैव रसायन में सबसे बड़ी खोजों में से एक। डीएनए की डबल-स्ट्रैंडेड संरचना का एक मॉडल निकला, जिसे 1953 में जे. वाटसन और एफ. क्रिक द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इस मॉडल के अनुसार, डीएनए अणु एक डबल हेलिक्स है और इसमें दो पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाएं होती हैं जो एक सामान्य अक्ष के चारों ओर विपरीत दिशाओं में मुड़ जाती हैं। प्यूरीन और पाइरीमिडीन बेस हेलिक्स के अंदर होते हैं, जबकि फॉस्फेट और डीऑक्सीराइबोज अवशेष बाहर की तरफ होते हैं। आधार जोड़े के बीच हाइड्रोजन बांड द्वारा दो हेलिकॉप्टरों को एक साथ रखा जाता है। डीएनए की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति बांड के निर्माण में चयनात्मकता है (पूरकता)।आधारों के आकार और डबल हेलिक्स को प्रकृति में इस तरह से चुना जाता है कि थाइमिन (T) केवल एडेनिन (A) के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बनाता है, और साइटोसिन (C) केवल गुआनिन (G) के साथ।

डीएनए डबल हेलिक्स पर सभी प्रकार के आरएनए को संश्लेषित किया जाता है।

एमआरएनए में आधार अनुक्रम आनुवंशिक कोड है जो प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को नियंत्रित करता है। इसे 1961-1966 में डिक्रिप्ट किया गया था। आनुवंशिक कोड की एक उल्लेखनीय विशेषता यह है कि यह सभी जीवित जीवों के लिए सार्वभौमिक है।विभिन्न आरएनए (चाहे मानव या वायरस आरएनए) में समान आधार समान अमीनो एसिड के अनुरूप हों। प्रत्येक अमीनो एसिड के तीन आधारों का अपना क्रम होता है जिसे कहा जाता है कोडनकुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडन द्वारा कोडित होते हैं। तो, ल्यूसीन, सेरीन और आर्जिनिन छह कोडन, पांच एमिनो एसिड - चार कोडन प्रत्येक, आइसोल्यूसीन - तीन कोडन, नौ एमिनो एसिड - दो कोडन प्रत्येक, और मेथियोनीन और ट्रिप्टोफैन - प्रत्येक के अनुरूप होते हैं। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को रोकने के लिए तीन कोडन संकेत हैं और टर्मिनेटर कोडन कहलाते हैं।

अमीन्स।अमाइन - कार्बनिक यौगिक जिन्हें अमोनिया का व्युत्पन्न माना जा सकता है, जिसमें हाइड्रोजन परमाणु (एक या अधिक) को हाइड्रोकार्बन रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

प्राथमिक अमाइन के नाम आमतौर पर संबंधित हाइड्रोकार्बन के नामों से निर्मित, उनके साथ उपसर्ग जोड़ते हैं एमिनो या अंत -अमीन . द्वितीयक तथा तृतीयक ऐमीनों के नाम अक्सर वे तर्कसंगत नामकरण के सिद्धांतों के अनुसार बनाते हैं, यौगिक में मौजूद रेडिकल्स को सूचीबद्ध करते हैं:

मुख्यआर-एनएच 2: सीएच 3 -एनएच 2 - मिथाइलमाइन; सी 6 एच 5 -एनएच 2 - फेनिलमाइन;

माध्यमिकआर-एनएच-आर": (सीएच 2)एनएच - डाइमिथाइलमाइन; सी 6 एच 5 -एनएच-सीएच 3 -मिथाइलफेनिलमाइन;

2. सुगंधित अमाइननाइट्रो यौगिकों की कमी से प्राप्त:

रासायनिक गुण। 1. बुनियादी गुण।अमोनिया के व्युत्पन्न होने के कारण, सभी अमाइन में मूल गुण होते हैं, स्निग्ध अमाइन अमोनिया की तुलना में मजबूत आधार होते हैं, और सुगंधित वाले कमजोर होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि रेडिकल सीएच 3 -, सी 2 एच 5 - और अन्य दिखाते हैं सकारात्मक आगमनात्मक (+I)नाइट्रोजन परमाणु पर प्रभाव और इलेक्ट्रॉन घनत्व में वृद्धि:

आमतौर पर, अमीन लवण गंधहीन ठोस होते हैं, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। जबकि अमाइन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, अमीन लवण उनमें अघुलनशील होते हैं। ऐमीन लवणों पर क्षारों की क्रिया के अंतर्गत मुक्त ऐमीन मुक्त होते हैं:

3. नाइट्रस एसिड के साथ प्रतिक्रियाएं। a) प्राथमिक स्निग्ध अमाइन नाइट्रस एसिड की कार्रवाई के तहत अल्कोहल में परिवर्तित

बी) प्राथमिक सुगंधित अमाइन एचएनओ 2 . की कार्रवाई के तहत डायज़ोनियम लवण में परिवर्तित:

अमाइन के सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि।सरलतम स्निग्ध ऐमीन - मिथाइलमाइन, डाइमिथाइलमाइन, डाईथाईलामीन - औषधीय पदार्थों और कार्बनिक संश्लेषण के अन्य उत्पादों के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। हेक्सामेथिलीनडायमाइन एनएच 2 - (सीएच 2) 2 -एनएच 6 नायलॉन की महत्वपूर्ण बहुलक सामग्री प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक सामग्री में से एक है।

अनिलिन सी 6 एच 5 राष्ट्रीय राजमार्ग 2 सुगंधित ऐमीनों में सबसे महत्वपूर्ण है। यह एक रंगहीन तैलीय तरल है, जो पानी में थोड़ा घुलनशील है। एनिलिन की गुणात्मक पहचान के लिए ब्रोमीन पानी के साथ इसकी प्रतिक्रिया का उपयोग करें, जिसके परिणामस्वरूप 2,4,6-ट्राइब्रोमोनीलाइन का एक सफेद अवक्षेप बनता है:

ऐनिलीन का उपयोग डाई, ड्रग्स, प्लास्टिक आदि के उत्पादन के लिए किया जाता है।

अमीनो अम्ल।अमीनो एसिड कार्बनिक द्वि-कार्यात्मक यौगिक हैं, जिसमें एक कार्बोक्सिल समूह -COOH और एक अमीनो समूह -NH . शामिल हैं 2 . दोनों कार्यात्मक समूहों की सापेक्ष स्थिति के आधार पर, ए -, बी -, जी-एमिनो एसिड, आदि प्रतिष्ठित हैं:

प्रोटीन की संरचना में 20 मूल अमीनो एसिड (तालिका देखें) शामिल हैं।

सामान्य सूत्र का सबसे महत्वपूर्ण ए-एमिनो एसिड

नाम




फेनिलएलनिन

ग्लूटॉमिक अम्ल	सीएच 2-सीएच 2-कूह

1 ) एलिफैटिक सीमित अमीनो एसिड(ग्लाइसिन, ऐलेनिन);

2) सल्फर युक्त अमीनो एसिड(सिस्टीन);

3) एलीफैटिक हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ अमीनो एसिड(सेरीन);

4) सुगंधित अमीनो एसिड(फेनिलएलनिन, टायरोसिन);

5 ) एक एसिड रेडिकल के साथ अमीनो एसिड(ग्लूटॉमिक अम्ल);

6) एक मूल मूलक के साथ अमीनो एसिड(लाइसिन)।

रासायनिक गुण। अमीनो एसिड कार्बनिक एम्फोटेरिक यौगिक हैं।उनके अणु में विपरीत प्रकृति के दो कार्यात्मक समूह होते हैं: मूल गुणों वाला एक एमिनो समूह और अम्लीय गुणों वाला कार्बोक्सिल समूह। अमीनो एसिड अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करता है:

पेप्टाइड्स।पेप्टाइड्स। दो या दो से अधिक अमीनो एसिड अणुओं के संघनन उत्पाद हैं। दो अमीनो एसिड अणु एक दूसरे के साथ एक पानी के अणु के उन्मूलन और एक उत्पाद के गठन के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं जिसमें टुकड़े जुड़े हुए हैं पेप्टाइड बंधन-सीओ-एनएच-।

गिलहरी।प्रोटीन प्राकृतिक रूप से उच्च आणविक भार वाले पॉलीपेप्टाइड होते हैं। (10,000 से दसियों लाख तक)। वे सभी जीवित जीवों का हिस्सा हैं और विभिन्न प्रकार के जैविक कार्य करते हैं।

द्वितीयक संरचना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला की रचना है, अर्थात, जिस तरह से NH और CO समूहों के बीच हाइड्रोजन बांड के कारण श्रृंखला अंतरिक्ष में मुड़ जाती है।श्रृंखला बिछाने का मुख्य तरीका एक सर्पिल है।

भौतिक गुणप्रोटीन बहुत विविध हैं और उनकी संरचना से निर्धारित होते हैं। प्रोटीन को उनके भौतिक गुणों के अनुसार दो वर्गों में बांटा गया है: गोलाकार प्रोटीनपानी में घुल जाता है या कोलाइडल घोल बनाता है, तंतुमय प्रोटीनपानी में अघुलनशील।

रासायनिक गुण। एक. प्राथमिक संरचना को बनाए रखते हुए प्रोटीन की द्वितीयक और तृतीयक संरचना का विनाश विकृतीकरण कहलाता है।. यह तब होता है जब गर्म किया जाता है, माध्यम की अम्लता को बदलता है, विकिरण की क्रिया। विकृतीकरण का एक उदाहरण अंडे को उबालने पर अंडे की सफेदी का फटना है। विकृतीकरण या तो प्रतिवर्ती या अपरिवर्तनीय है।अपरिवर्तनीय विकृतीकरण अघुलनशील पदार्थों के निर्माण के कारण हो सकता है जब भारी धातु लवण - सीसा या पारा - प्रोटीन पर कार्य करते हैं।

2. प्रोटीन का हाइड्रोलिसिस एक अम्लीय या क्षारीय घोल में अमीनो एसिड के निर्माण के साथ प्राथमिक संरचना का अपरिवर्तनीय विनाश है।हाइड्रोलिसिस के उत्पादों का विश्लेषण, प्रोटीन की मात्रात्मक संरचना को स्थापित करना संभव है।

3. प्रोटीन के लिए, कई हैं गुणवत्ता प्रतिक्रियाएं। एक क्षारीय घोल में कॉपर (II) लवण के संपर्क में आने पर पेप्टाइड बॉन्ड वाले सभी यौगिक एक बैंगनी रंग देते हैं। इस प्रतिक्रिया को कहा जाता है ब्यूरेटसुगंधित अमीनो एसिड अवशेष (फेनिलएलनिन, टायरोसिन) युक्त प्रोटीन केंद्रित नाइट्रिक एसिड के संपर्क में आने पर एक पीला रंग देते हैं। (ज़ैन्टोप्रोटीनप्रतिक्रिया)।

प्रोटीन का जैविक महत्व:

5. रिसेप्टर प्रोटीन पड़ोसी कोशिकाओं या पर्यावरण से संकेतों को समझते हैं और संचारित करते हैं। उदाहरण के लिए, रेटिना पर प्रकाश की क्रिया को फोटोरिसेप्टर रोडोप्सिन द्वारा माना जाता है। एसिटाइलकोलाइन जैसे कम आणविक भार वाले पदार्थों द्वारा सक्रिय रिसेप्टर्स तंत्रिका कोशिकाओं के जंक्शनों पर तंत्रिका आवेगों को प्रसारित करते हैं।

अमीनो एसिड, एक दूसरे के साथ मिलकर, प्रोटीन बनाते हैं - सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक पदार्थ, जिसके बिना जीवन की कल्पना नहीं की जा सकती है। वे जीवित जीवों की कोशिकाओं का हिस्सा हैं। प्रोटीन न केवल जीवों की निर्माण सामग्री हैं, बल्कि सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को भी नियंत्रित करते हैं। हम जानते है बड़ी भूमिकाजैव उत्प्रेरक - एंजाइम। वे प्रोटीन पर आधारित हैं।

प्रोटीन लक्षण वर्णन

एंजाइमों के बिना, प्रतिक्रियाएं समाप्त हो जाती हैं, और इसलिए जीवन स्वयं समाप्त हो जाता है। प्रोटीन वृद्धि, विकास, जीवों के प्रजनन, लक्षणों की विरासत की प्रक्रियाओं में मुख्य भागीदार हैं। प्रोटीन की भागीदारी के साथ चयापचय, श्वसन प्रक्रियाएं, ग्रंथियों का काम, मांसपेशियां होती हैं।

अमीनो एसिड बनाने वाले अमीनो समूह और कार्बोक्सिल समूह गुणों में एक दूसरे के विपरीत होते हैं। इसलिए, अमीनो एसिड अणु एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। इस मामले में, एक अणु का अमीनो समूह दूसरे के कार्बोक्सिल समूह के साथ प्रतिक्रिया करता है:

NH2-CH2-CO-OH + H-NH-CH2-COOH => NH2-CH2-CO-NH-CH2-COOH + H2O

प्रोटीन अणुओं का उच्च आणविक भार 5,000 से अधिक होता है। कुछ प्रोटीनों का आणविक भार 1,000,000 से अधिक होता है और कई हजारों अमीनो एसिड अवशेषों से बना होता है। तो, हार्मोन इंसुलिन में विभिन्न अमीनो एसिड के 51 अवशेष होते हैं, और घोंघे के नीले श्वसन वर्णक प्रोटीन में लगभग 100 हजार अमीनो एसिड अवशेष होते हैं।

पादप जीव सभी आवश्यक अमीनो अम्लों का संश्लेषण करते हैं। जानवरों और मनुष्यों के जीवों में, उनमें से कुछ को ही संश्लेषित किया जा सकता है। उन्हें बदली जाने योग्य कहा जाता है। भोजन के साथ ही नौ अमीनो एसिड शरीर में प्रवेश करते हैं। उन्हें अपरिहार्य कहा जाता है। अमीनो एसिड में से कम से कम एक की कमी के कारण होता है गंभीर रोग. उदाहरण के लिए, भोजन में लाइसिन की कमी से संचार संबंधी विकार होते हैं, हीमोग्लोबिन में कमी, मांसपेशियों की बर्बादी और हड्डियों की ताकत में कमी होती है।

प्रोटीन संरचना

प्रोटीन अणुओं में अमीनो एसिड अवशेषों को जोड़ने के क्रम को प्रोटीन की प्राथमिक संरचना कहा जाता है। यह प्रोटीन संरचना का आधार है।

अणुओं में ऑक्सीजन परमाणु होते हैं जिनमें असंबद्ध इलेक्ट्रॉन जोड़े होते हैं, और हाइड्रोजन परमाणु इलेक्ट्रोनगेटिव नाइट्रोजन परमाणुओं से जुड़े होते हैं।

प्रोटीन अणु के अलग-अलग वर्गों के बीच हाइड्रोजन बांड बनते हैं। सभी अंतःक्रियाओं के परिणामस्वरूप, अणु एक सर्पिल में मुड़ जाता है। पेप्टाइड श्रृंखला की स्थानिक व्यवस्था को प्रोटीन की द्वितीयक संरचना कहा जाता है।

प्रोटीन में हाइड्रोजन और सहसंयोजक बंधन तोड़े जा सकते हैं। तब प्रोटीन विकृतीकरण होता है - द्वितीयक संरचना का विनाश। यह हीटिंग, यांत्रिक क्रिया, रक्त की अम्लता में परिवर्तन और अन्य कारकों के दौरान होता है।

पेचदार प्रोटीन अणुओं का एक निश्चित आकार होता है। यदि ये हेलिक्स लम्बी हों, तो तंतुमय प्रोटीन बनते हैं। ऐसे प्रोटीन से मांसपेशियां, उपास्थि, स्नायुबंधन, जानवरों के बाल, मानव बाल बनते हैं। लेकिन अधिकांश प्रोटीन में अणुओं का गोलाकार आकार होता है - ये गोलाकार प्रोटीन होते हैं। प्रोटीन जो एंजाइम, हार्मोन, रक्त प्रोटीन, दूध और कई अन्य का आधार बनाते हैं, उनका यह रूप होता है। व्यक्तिगत प्रोटीन कण (फाइबर या ग्लोब्यूल्स) अधिक जटिल संरचनाओं में संयुक्त होते हैं।

प्रोटीन की संरचना और संरचना का ज्ञान कई मानव आनुवंशिक रोगों के सार को समझने में मदद करता है, और इसलिए, खोज करने के लिए प्रभावी तरीकेउनका उपचार। रासायनिक ज्ञान का उपयोग चिकित्सा में रोगों से लड़ने के साथ-साथ उन्हें रोकने और पृथ्वी पर मनुष्य के अस्तित्व को सुविधाजनक बनाने के लिए किया जाता है।

नाइट्रो यौगिक

नाइट्रो यौगिक- हाइड्रोकार्बन के व्युत्पन्न, जिनके अणुओं में एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को नाइट्रो समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है (NO2).

संरचना

नाइट्रो समूह के कार्बन परमाणुओं के आधार पर प्राथमिक (I), द्वितीयक (II) और तृतीयक (III) नाइट्रो यौगिकों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

नामपद्धति

व्यवस्थित नामकरण के अनुसार नाइट्रो यौगिकों को उपसर्ग जोड़कर कहा जाता है नाइट्रो - संबंधित हाइड्रोकार्बन के नाम पर।

रसीद

1. हेलोऐल्केन्स पर सिल्वर नाइट्राइट की क्रिया के तहत

2. 250-500 डिग्री सेल्सियस और दबाव (वाष्प-चरण नाइट्रेशन) तक गर्म करने पर तनु नाइट्रिक एसिड के साथ अल्केन्स का नाइट्रेशन - कोनोवलोव की प्रतिक्रिया. हाइड्रोजन प्रतिस्थापन कम हाइड्रोजनीकृत कार्बन परमाणु पर होता है

बातचीत का तंत्र कट्टरपंथी है। नाइट्रेटिंग एजेंट नहीं 2 ×- रेडिकल जैसा नाइट्रिक ऑक्साइड

दो रेडिकल्स की परस्पर क्रिया से नाइट्रो यौगिकों का निर्माण होता है:

रासायनिक गुण

1. प्राथमिक ऐमीनों के निर्माण के साथ नाइट्रो यौगिकों का अपचयन

2. नाइट्रो यौगिकों पर क्षार की क्रिया

3. नाइट्रस एसिड के साथ बातचीत (नाइट्रो यौगिकों के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया है):

a) नाइट्रोलिक एसिड के लवण चमकीले लाल रंग के होते हैं (द्वितीयक नाइट्रो यौगिकों के साथ):

बी) स्यूडोनिट्रोल में फ़िरोज़ा रंग होता है (तृतीयक नाइट्रो यौगिकों के साथ):

अमीन्स

अमीन्स- कार्बनिक यौगिक जिन्हें अमोनिया का व्युत्पन्न माना जा सकता है, जिसमें हाइड्रोजन परमाणु (एक, दो या तीन) को हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

अमाइन प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक हो सकते हैं (यह इस पर निर्भर करता है कि एक कार्बन परमाणु पर कितने हाइड्रोजन परमाणु एक रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं)

संवयविता

ऐमीनों का समावयवता संबंधित है :

1. कार्बन कंकाल की संरचना और अमीनो समूह की स्थिति के साथ

2. प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक ऐमीन जिनमें कार्बन परमाणुओं की संख्या समान होती है, एक दूसरे के समावयवी होते हैं

नामपद्धति

तर्कसंगत नामकरण के अनुसार, नाम का निर्माण इस प्रकार किया जाता है: हाइड्रोकार्बन मूलकों के नाम वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध होते हैं और अंत जोड़ा जाता है - अमाइन.

व्यवस्थित नामकरण के अनुसार

रसीद

1. अमोनिया का क्षारीकरण (गर्म होने पर और ऊंचे दबाव पर)

एल्काइल हैलाइड की अधिकता के साथ, आप प्राप्त कर सकते हैं:

2. प्राथमिक अमीन प्राप्त करते हैं:

ए) नाइट्रो यौगिकों की कमी

बी) मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ एमाइड को कम करते समय

सी) नाइट्राइल की कमी

3. हाइपोब्रोमस या हाइपोक्लोरस लवण (हॉफमैन प्रतिक्रिया) के क्षारीय समाधानों के साथ एसिड एमाइड की बातचीत

4. जैविक प्रणालियों में अमीनो एसिड का एंजाइमेटिक डीकार्बाक्सिलेशन हो सकता है

रासायनिक गुण

1. नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन युग्म की उपस्थिति के कारण सभी ऐमीनों में क्षारकीय गुण होते हैं। इसके अलावा, स्निग्ध ऐमीन अमोनिया की तुलना में अधिक प्रबल क्षारक होते हैं।

ऐमीन के जलीय विलयन में क्षारीय अभिक्रिया होती है (रंग लाल लिटमस नीला)

2. अमाइन एसिड के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, लवण बनाते हैं, जो अमोनियम लवण के अनुरूप होते हैं

3. क्षार अमीन लवण को मुक्त अमाइन में परिवर्तित करते हैं

4. अमीन अमोनिया के कार्बनिक एनालॉग हैं, इसलिए वे संक्रमण धातुओं के साथ जटिल यौगिक बना सकते हैं

5. नाइट्रस एसिड के साथ बातचीत:

ए) प्राथमिक अमाइन

बी) माध्यमिक अमाइन नाइट्रोसामाइन बनाते हैं

ग) तृतीयक ऐमीन अम्ल प्रतिरोधी हैं।

6. ऐमीन ऐल्किलीकरण अभिक्रिया में प्रवेश करती है

7. ऐमीन ऐसिलेशन अभिक्रिया में प्रवेश करती है

वर्गीकरण यौगिकों के इस समूह में कई वर्ग शामिल हैं: एमाइन एमाइड्स इमाइड्स एज़ो यौगिक डायज़ो यौगिक। अमीनो एसिड नाइट्रो यौगिक नाइट्रोसो यौगिक

ऐमीन्स ऐमीन्स को अमोनिया का व्युत्पन्न माना जा सकता है। अमाइन कार्बनिक यौगिक हैं जो अमोनिया में हाइड्रोजन परमाणुओं को हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स के साथ बदलकर प्राप्त किए जाते हैं।

o वर्गीकरण हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स द्वारा प्रतिस्थापित अमोनिया अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के आधार पर, ऐमीनों को विभाजित किया जाता है: प्राथमिक माध्यमिक तृतीयक

रेडिकल्स के प्रकार के अनुसार, अमीन्स को विभाजित किया जाता है: लिमिट; § असीमित; सुगंधित। अमीनो समूहों की संख्या के अनुसार, अमीन को विभाजित किया जाता है: मोनोअमाइन; डायमाइंस; पॉलीमाइन।

o नामकरण सार्वभौम। अमीन का नाम दो शब्दों से बना है: कट्टरपंथी नामकरण और शब्द "अमीन" के अनुसार हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स के नाम। तर्कसंगत। इसका उपयोग केवल प्राथमिक ऐमीनों के नाम बनाने के लिए किया जाता है। यह हाइड्रोकार्बन के नाम और उपसर्ग "एमिनो-" पर आधारित है, जिसके पहले संख्या अमीनो समूह की स्थिति को इंगित करती है। कभी-कभी उपसर्ग के स्थान पर प्रत्यय "अमीन" का प्रयोग किया जाता है।

प्राथमिक अमाइन मिथाइलमाइन एमिनोमेथेन मेटलमाइन एथिलमाइन एमिनोइथेन प्रोपीलामाइन 1-एमिनोप्रोपेन आइसोप्रोपिलमाइन 2-एमिनोप्रोपेन प्रोपीलामाइन -2 सेकेंड। प्रोपाइलामाइन ब्यूटाइलमाइन 1-एमिनोब्यूटेन

देउत। ब्यूटाइलमाइन 2-एमिनोब्यूटेन आइसोब्यूटाइलमाइन 2-मिथाइल-1-एमिनोप्रोपेन एमिनोइसोब्यूटेन ट्रेट। ब्यूटाइलमाइन 2-मिथाइल-2-एमिनोप्रोपेन 2-मिथाइलप्रोपाइलामाइन-2 सेकेंडरी एमाइन डाइमिथाइलमाइन मिथाइलथाइलमाइन

o भौतिक गुण मेथिलऐमीन, डाइमेथिलऐमीन, ट्राइमेथिलऐमीन गैसें हैं। शेष निचले ऐमीन द्रव हैं। उच्च ऐमीन ठोस होते हैं। अमाइन में एक अप्रिय "हेरिंग अचार" गंध होती है, जो निचले वाले में अधिक स्पष्ट होती है, और उच्च वाले में कमजोर (या अनुपस्थित) होती है। निचले अमाइन (पहले प्रतिनिधि) पानी में काफी घुलनशील होते हैं (अमोनिया की तरह), उनके समाधान में माध्यम की मुख्य प्रतिक्रिया होती है।

o प्राप्त करने की विधियाँ 1850 में, जर्मन वैज्ञानिक हॉफमैन ने पहली बार अमोनिया की अधिकता के साथ हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन की परस्पर क्रिया की रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप एक अमीन प्राप्त किया। शुद्ध अमीन प्राप्त करने के लिए अमोनिया की अधिकता की आवश्यकता होती है। अमोनिया की कमी से हमेशा मिश्रण बनता है।

प्राथमिक अमाइन सबसे अधिक जैविक रूप से सक्रिय हैं। वे एसिड एमाइड (हॉफमैन पुनर्व्यवस्था) के अपघटन द्वारा प्राप्त किए गए थे। प्रोपियोनिक एसिड एमाइड इस विधि का व्यापक रूप से प्रयोगशाला अभ्यास में उपयोग किया जाता है।

उद्योग में, प्राथमिक अमीन नाइट्रो यौगिकों और एसिड नाइट्राइल की कमी से प्राप्त होते हैं। नाइट्रोइथेन प्रोपियोनिक एसिड नाइट्राइल एथिलमाइन प्रोपाइलामाइन

नाइट्रस अम्ल के साथ परस्पर क्रिया जब प्राथमिक ऐमीन नाइट्रस अम्ल के साथ अभिक्रिया करती है तो प्राथमिक ऐल्कोहॉल बनती है।

द्वितीयक ऐमीन नाइट्रस अम्ल के साथ क्रिया करके नाइट्रोसामाइन (पीले-नारंगी रंग के यौगिक) बनाती है।

ऑक्सीकरण। मुश्किल है, और परिणाम संरचना पर निर्भर करता है। प्राथमिक ऐमीनों के ऑक्सीकरण से नाइट्रो यौगिक बनते हैं।

ये अणुओं में ऐसे यौगिक होते हैं जिनके अमीनो समूह बेंजीन रिंग से बंधे होते हैं। एनिलिन रंगों का सबसे सरल प्रतिनिधि और पूर्वज है

ओ भौतिक गुण ऐनिलीन एक रंगहीन तरल है जो हवा में तेजी से भूरा हो जाता है। पानी में खराब घुलनशील।

ओ रासायनिक गुण अमीनो समूह और बेंजीन रिंग दोनों के कारण होते हैं। अमीनो समूह एक इलेक्ट्रॉन दाता प्रतिस्थापन है और बेंजीन रिंग के कारण एनिलिन के गुण इस प्रकार हैं:

अल्कोहल के साथ बातचीत - विशिष्ट रासायनिक गुणबेंजीन रिंग के सीधे संपर्क के कारण अमीनो समूह।

यूरिया एक पूर्ण एमाइड है कार्बोनिक एसिड. प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित। यह प्रोटीन चयापचय का अंतिम उत्पाद है। सामान्य परिस्थितियों में, यूरिया एक ठोस क्रिस्टलीय पदार्थ है जो 133 C के तापमान पर पिघलता है। यह ध्रुवीय में अत्यधिक घुलनशील और गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में बिल्कुल अघुलनशील होता है। इसमें कमजोर मूल गुण होते हैं, लेकिन कार्बोनिल समूह के कारण वे अमाइन की तुलना में कम स्पष्ट होते हैं।

यूरिया का उत्पादन उद्योग में, यूरिया निम्नलिखित तरीकों से प्राप्त किया जाता है: अमोनिया के साथ पूर्ण कार्बोनिक एसिड हैलाइड की बातचीत

पेप्टाइड बॉन्ड के साथ बायोरेट सबसे सरल कार्बनिक यौगिक है। पेप्टाइड बंधन सभी प्राकृतिक प्रोटीन निकायों का मुख्य बंधन है। कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड के साथ बायोरेट की प्रतिक्रिया प्रोटीन के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया है।

अमीनो एसिड कार्बोक्जिलिक एसिड के वे व्युत्पन्न हैं जो एसिड रेडिकल में एक या एक से अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं के प्रतिस्थापन द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं।

o वर्गीकरण कार्बोक्सिल समूहों की संख्या के आधार पर: मोनोबैसिक डिबासिक पॉलीबेसिक

अमीनो समूहों की संख्या के आधार पर: मोनो-एमिनो एसिड डाय-एमिनो एसिड त्रि-एमिनो एसिड रेडिकल की संरचना के आधार पर: ओपन चेन चक्रीय

o सार्वभौम नामकरण: नाम बनाने के नियम कार्बोक्जिलिक एसिड के समान हैं, केवल उपसर्ग में अमीनो समूहों की उपस्थिति, संख्या और स्थिति के साथ। तर्कसंगत: अमीनो समूहों की स्थिति ग्रीक वर्णमाला के अक्षरों + शब्द "एमिनो" + तर्कसंगत नामकरण के अनुसार कार्बोक्जिलिक एसिड के नाम से इंगित होती है।

o समावयवता कार्बोक्सिल समूह के सापेक्ष अमीनो समूह की स्थिति का समावयवता। α-, β-, γ-, -, -, आदि हैं। संरचनात्मक समावयवता ऑप्टिकल समावयवता

o भौतिक गुण अमीनो एसिड उच्च गलनांक वाले रंगहीन क्रिस्टलीय पदार्थ होते हैं। उड़ो मत। अपघटन के साथ पिघलाएं। वे पानी में अच्छी तरह से घुल जाते हैं और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में खराब घुलनशील होते हैं। उनके पास ऑप्टिकल गतिविधि है।

HOMOLOGICAL SERIES 2-एमिनोइथेन α-एमिनोएसेटिक ग्लाइसिन 2-एमिनोप्रोपेन α-aminopropionic α-alanine 3-एमिनोप्रोपेन β-aminopropionic β-alanine 2-aminobutane α-aminobutyric 3-aminobutane β-aminobutyric 4-aminobutyric 4-aminobutyric

अमीनो एसिड के विशिष्ट गुण खनिज एसिड की अनुपस्थिति में α-एमिनो एसिड के गर्म होने से संबंध

डिबासिक अमीनो एसिड आंतरिक लवण बनाने में सक्षम हैं। दोनों प्रोटीन निकायों के हाइड्रोलिसिस के उत्पादों में पाए जाते हैं। जानवरों और पौधों में एसपारटिक एसिड मुक्त रूप में पाया जाता है। नाइट्रोजन चयापचय में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एमाइड के रूप - शतावरी। Glutamic acid का इस्तेमाल दिमागी विकारों के इलाज में किया जाता है। फॉर्म एमाइड - ग्लूटामाइन।

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α-एमिनो एसिड प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होते हैं। प्रोटीन निकायों की संरचना में ऐसे अमीनो एसिड भी शामिल हैं, जिनमें अमीनो समूहों के अलावा, अन्य कार्यात्मक समूह भी होते हैं। शरीर के लिए उनके महत्व के अनुसार, सभी अमीनो एसिड में विभाजित हैं: - बदली (शरीर में संश्लेषित) - गैर-बदली (केवल भोजन के साथ भर दिया)

नाम सूत्र नामकरण तुच्छ कन्वेंशन द्वारा। के बारे में। α-एमिनोएसेटिक ग्लाइसिन ग्लाइक α-एमिनोप्रोपियोनिक एलानिन अला α-एमिनोइसोवालेरिक वेलिन शाफ्ट α-एमिनोइसोकैप्रोइक ल्यूसीन ले वीटोर। ब्यूटाइल-α-एमिनोएसेटिक आइसोल्यूसीन ile

α, diamino aproic acid lysine lys α-amino-δ guanidine arginine lerianic ARG α-amino-βoxypropionic सेरीन सल्फर α-aminoβoxybutyric threonine treonine β-thio-αaminopropionic cysteine cis

सिस्टीन α-एमिनो-γ-मेथियोनीन मिथाइलथियोम ब्यूटाइल α-amino-β-फेनिलप्रोपियोनिक एसिड

प्रोटीन प्रोटीन, या प्रोटीन पदार्थ, उच्च-आणविक कार्बनिक यौगिक होते हैं, जिनमें से अणु पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े α-एमिनो एसिड अवशेषों से बने होते हैं। उत्तरार्द्ध की संख्या बहुत भिन्न हो सकती है और कभी-कभी कई हजार तक पहुंच सकती है। प्रोटीन की संरचना बहुत जटिल है। अलग पेप्टाइड श्रृंखला या उनके वर्गों को डाइसल्फ़ाइड, नमक या हाइड्रोजन बांड द्वारा जोड़ा जा सकता है। नमक बंधन मुक्त अमीनो समूहों (उदाहरण के लिए, पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के एक छोर पर स्थित टर्मिनल अमीनो समूह या लाइसिन के ε-एमिनो समूह) और मुक्त कार्बोक्सिल समूहों (श्रृंखला के टर्मिनल कार्बोक्सिल समूह या मुक्त कार्बोक्सिल समूह) के बीच बनते हैं। डिबासिक अमीनो एसिड); हाइड्रोजन बांड कार्बोनिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु और अमीनो समूह के हाइड्रोजन परमाणु के साथ-साथ हाइड्रोक्सीएमिनो एसिड के हाइड्रोक्सो समूहों और पेप्टाइड समूहों के ऑक्सीजन के कारण हो सकते हैं।

प्रोटीन प्रोटीन अणुओं की प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनाएं होती हैं। सभी प्रोटीन, चाहे वे किसी भी समूह से संबंधित हों और वे कौन से कार्य करते हैं, अमीनो एसिड के अपेक्षाकृत छोटे सेट (आमतौर पर 20) से निर्मित होते हैं, जो किसी दिए गए प्रकार के प्रोटीन के लिए एक अलग, लेकिन हमेशा कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में स्थित होते हैं। प्रोटीन को प्रोटीन और प्रोटिड में विभाजित किया जाता है। प्रोटीन सरल प्रोटीन होते हैं, जिनमें केवल अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। ü एल्बुमिन - अपेक्षाकृत कम आणविक भार होता है, पानी में अत्यधिक घुलनशील होता है, गर्म होने पर जम जाता है।

प्रोटीन ü ग्लोब्युलिन शुद्ध पानी में अघुलनशील होते हैं, लेकिन गर्म 10% Na घोल में घुलनशील होते हैं। सीएल. ü प्रोलामिन पानी में थोड़ा घुलनशील होते हैं, लेकिन 60-80% जलीय एथिल अल्कोहल में घुलनशील होते हैं। ü ग्लूटेलिन केवल 0.2% क्षार में घुलनशील होते हैं। ü प्रोटामाइन - सल्फर बिल्कुल नहीं होता है। ü प्रोटीनॉइड अघुलनशील प्रोटीन होते हैं। ü फॉस्फोप्रोटीन - इसमें फॉस्फोरिक एसिड (कैसिइन) होता है।

प्रोटीन प्रोटीन जटिल प्रोटीन होते हैं, जिनमें अमीनो एसिड के साथ, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, हेट्रोसायक्लिक यौगिक, न्यूक्लिक एसिड, फॉस्फोरिक एसिड शामिल होते हैं। लिपोप्रोटीन सरल प्रोटीन और लिपिड में हाइड्रोलाइज्ड होते हैं। (क्लोरोफिल अनाज, कोशिका प्रोटोप्लाज्म)। ü ग्लाइकोप्रोटीन - सरल प्रोटीन और उच्च आणविक भार कार्बोहाइड्रेट में हाइड्रोलाइज्ड। (जानवरों के श्लेष्म स्राव)। ü क्रोमोप्रोटीन - सरल प्रोटीन और रंजक (हीमोग्लोबिन) में हाइड्रोलाइज्ड ü न्यूक्लियोप्रोटीन - सरल प्रोटीन (आमतौर पर प्रोटामाइन) और न्यूक्लिक एसिड में हाइड्रोलाइज्ड