4. Szerves Kemia Hidroxiszármazékok78

Oxigntartalm sznvegyletek

Sznhidrognek hidroxi-szrmazkai

Oxigntartalm sznvegyletekSznhidrognek hidroxi-szrmazkai

ALKOHOLOK (Azok a hidroxi-szrmazkok, ahol a hidroxilcsoport olyan sznatomhoz sp3-sznatomhozkapcsoldik, amely teltett!, egyszeres C-C ktst tartalmaz)

ENOLOK (Azok a hidroxiszrmazkok, ahol a hidroxilcsoport olefin kts (=) sznatomhoz kapcsoldik.)

FENOLOK (Azok a hidroxi-szrmazkok, ahol a hidroxil-csoport kzvetlenl aroms gyrhz (sp2-sznatomhoz)kapcsoldik.)


Funkcis csoport: HIDROXIL-CSOPORT - OH, R OH

Csoportosts:

1. A hidroxil-csoport szma szerint:

egyrtk (a molekulban egy - OH csoport van)

ktrtk (OH - CH2 - CH2 - OH) s gy tovbb!

Oxigntartalm sznvegyletek2. A hidroxil-csoportot tartalmaz sznatom

rendsge szerint: az alkoholokat aszerint is csoportostani szoktk, hny msik sznatom ktdik azOH-csoporthoz kapcsold sznatomhoz.

Oxigntartalm sznvegyletek3. Az alap sznhidrognlnc minsge szerint:

teltett

teltetlen (ketts v. hrmas ktst tart.)

gyrs, aroms (benzil-alkohol/fenol)

Nevezktan

A leghosszabb el nem gaz sznlnc, amelyben a hidroxil-csoportmegtallhat.

A szmozst a hidroxil-csoport-kzeli vgen kell kezdeni

A nv -ol vgzdst kap

trivilis nv: faszesz CH3-OH; borszesz CH3-CH2-OH

Rgi racionlis nv: etil-alkohol; izopropil-alkohol; terc-butil-alkohol

IUPAC nevezktan: etanol stb.

Pl. Az alkoholok esetben az OH-csoport a funkcis csoport, ezrt elszr

kivlasztjuk azt a leghosszabb sznlncot, amely a legtbb OH-csoportot tartalmazza, s azt sznhidrognknt nevezzk el.

Az OH-csoport jelenltt az alkn neve utn rt ol vgzds fejezi ki. A knnyebb kiejts cljbl az a s magnhangzk kzl mindig

a megfelelt hasznljuk (metn s etn, de metanol s etanol). Szksg esetn megszmozzuk a sznatomokat, arrl az oldalrl

kezdve, amelyikhez kzelebb tallhat az OH-csoport. A funkcis csoport helyzett az ol vgzds el rt szmmal fejezzk

ki. Vgl a szubsztituenseket betrendben soroljuk fel az eltagban.

CH3CH2

CH3CH2CH3 C CH2 CH

CH3

OH

4-etil-2-metilhexn-2-ol

2 4

CHH3C CH3

OH

propn-2-ol

A tbb OH-csoportot is tartalmaz alkoholokszubsztitcis nevnek kpzsnl sokszorozeltagot hasznlunk.

CH2 CH2

OH OH

1 2

etn-1,2-diol

Egyes esetekben nem helyezhet el valamennyi OH-csoport a flncon. Ilyenkor a nem a flnconelhelyzked OH-csoportokat eltagknt (hidroxi)nevezzk el.

3-(2-hidroxietil)pentn-1,5-diol

HO CH2 CH2 CH

CH2 CH2 OH

CH2 CH2 OH1 5

2

Adjunk nevet!

glicerin

Oxigntartalm sznvegyletekFizikai tulajdonsgok

Hidrognktsek kialaktsra kpesek, ahol proton donor (a -OH csoport H+-ja) s akceptor (a -OH csoport O-jneknemkt elektronprja).

Olvads s forrspontjuk relatve magas (hidrognkts!) {a diolok az egyrtk karbonsavaknl is magasabb a tbb hidrognkts miatt}.

Nagy sznatomszm esetn azonban a funkcis csoport hatsa mr elenysz, ezrt a nagy sznatomszmvegyletek olvadspontja jelentsen nem klnbzik az azonos sznatomszm sznhidrognektl.

VzoldkonysgA kisebb sznatomszm alkoholok korltlanul, illetve jl olddnak vzben.


Elllts Karbonsav-szterek hidrolzisvel

ltalban a termszetben elfordul szterekbl pl. a zsrok, viaszok, gyantk, teres olajok stb. lltanak gyel alkoholt.


Alknek vzaddcijval (ls. a megfelelfejezetet). Ipari eljrs.

etn+HOSO3H savany-etil-szulft etanol +H2SO4

Alknek knsav-addcijval

izopropil-alkoholsavany izopropil szulft

A savgyk SO3H (szulfo) a H-ben szegnyebb C-atomhoz kapcs.


Halognszrmazkok lgos hidrolzisvel

CH3-Cl+NaOH CH3-OH+NaCl

Oxovegyletek (karbonilvegyletek) redukcijval

R - X R - OH + XHOH


Kmiai tulajdonsgok Sav-bzis jelleg

Igen gyenge savak, aciditsuk a vznl gyengbb, ezrt vizes oldatban az alkoholokbl lg segtsgvel nem llthat el s (a vz, mint ersebb sav az alkoholt sjbl felszabadtja)! A vizes oldat kmhatsa semleges.

Nemcsak savas, de bzisos tulajdonsgokat is mutatnak. Ez a bennk elfordul oxignatomok nemktelektronprjaira vezethet vissza, amelynek rvn megkthetik egy nluk ersebb sav protonjt.

Reakci NaOH-al

NINCS reakci (magyarzatot lsd az elz pontban)


Reakci Na-al

CH3-CH2-OH + Na CH3-CH2-O-Na+ + H2

etanol alkoxid/alkoholt (Na-etoxid)

Az alkoholtok az alkli-hidroxidok olyan szrmazkai, amelyekben a hidrognt valamilyen ms sznhidrogncsoport helyettesti.

Az ersen elektropozitv fmatom a funkcis csoport hidrognje helybe lpett, mivel az alkoholoknak gyenge savas jellegk van. Az alkoholoknak alklifmekkel val reakcijt, mint reduklszerthasznljk fel.


Az alkoxidokban az oxign-fm kapcsolata ionos, az alkoxidion ersebb bzis, mint a vzben lev hidroxidion, ezrt megkti a vz protonjt, mikzben visszaalakul alkoholl:

CH3-CH2-O-Na+ + HOH CH3-CH2-OH + Na

+OH-


Reakci tmny ssavval

R - OH + cc.HCl R - Cl + H2O


OxidciSzelektv a funkciscsoport sznatomjt tekintve (primer alkoholok aldehidd vagy erlyes oxidlszer hatsra karbonsavv oxidldnak, szekunder alkoholok ketonn).

+H2SO4

+H2SO4


Vzelvons, knsav jelenltben alknekkalakulnak

Kis mennyisg knsav jelenltben 2 alkohol molekulbl kilp a vz s ter keletkezik

pl. 2 etanol dietil-ter

ter

szterkpzds (sav+alkohol) szerves savval(savas kzegben, ahol az svnyi sav a kataliztorszerept tlti be)

szervetlen savval

szerves sav alkohol szerves szter

saltromsav etanol alkil-nitrt/etil-nitrt

Kt- s tbbrtk alkoholok

A geminlis diolok ltalban nem ltkpes vegyletek, intramolekulris vzvesztssel aldehidd vagy ketonn alakulnakkpzdsk pillanatban.A vicinlis diolok letkpes vegyletek. Alknekbl oxidciseljrssal llthatk el.

v

Fontosabb kpviseli: metil-alkohol (faszesz)

Az iparban szintzisgzbl gyrtjk 3oo-4oo oC-fokons 15o atm nyomson cink-oxid s krm-oxid kataliztor jelenltben.

A fa szraz leprlsakor is nyerhet.

Illkony, szntelen, jellegzetes szag. g (kkes lnggal), ezrt tzelanyagknt is alkalmazzk, magas a ftrtke, gstermkei nem szennyezik a lgkrt, benzinnl olcsbb.

Zsrok, lakkok, festkek, sznezkek, manyagok gyrtsra hasznljk.

Az emberi szervezetre mrgez. Kis mennyisgben vakulst okoz, mert megtmadja a ltidegeket, nagyobb mennyisgben hallos o,15 g/kg

etil-alkohol (borszesz)

sidk ta ismert. Iparilag az etn vzaddcijvalvagy cukrok alkoholos fermentcijval nyerik. Az des gymlcslevek erjedse a srlesztben tallhat mikroorganizmusok (Saccharomycescerevisiae) hatsra megy vgbe.

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2

GLICERIN (1,2,3-propntriol)

Zsrok hidrolzisvel lltjk el.

Ekkor zsrsavak s glicerines vzelegy keletkezik, melybl oldszerrel kivonjk a glicerint.

Sr, szirupszer, szntelen, des z folyadk.

Olddik vzben s alkoholban.

Saltromsav s glicerin reakcija glicerin-trinitrtot, nitroglicerint (robbanszer) eredmnyez.

Gygyszerknt is alkalmazzk.

A kozmetikai iparban hidratl krmek ksztsre hasznljk, mert elvonja a leveg pratartalmt, gy meggtolva a br kiszradst, de a tl sok glicerint tartalmaz krmek kiszrthatjk a brt.

glikol (1,2-etndiol; etiln-glikol)

des z, vzben jl oldd sr folyadk. Vizes oldatt jrmvek htfolyadkaknt hasznljk, mivel alacsony hmrskleten sem fagy meg.

FENOLOK

Gyakorlatilag magt a fenolt s rokonvegyleteitsoroljuk ide.

FENOLOK

Csoportosts

A hidroxil-csoportok szma szerint

egyrtk fenolok (csak egy hidroxil-csoport tallhat a vegyletben):pl. FENOL, -NAFTOL (v. 2-NAFTOL), krezol

ktrtk fenolok (kt hidroxil-csoport tallhat a molekulban)

FENOLOK

Elllts

Ksznktrnybl trtn kivonssal (ipari elllts)

Klr-benzol hidrolzisvel (iparilag nem gazdasgos folyamat)

FENOLOK Kmiai tulajdonsgok Adjk az aroms gyrs sznhidrognekre jellemz reakcikat,

st a benzolnl knnyebben vihet szubsztitcis reakciba (lsd aroms sznhidrognek szubsztitcis reakciinak irnytsi szablyai az -OH csoport az aroms gyrt aktivlja!): knnyen halognezhet (nem kell Fe-kataliztor) nitrlhat szulfonlhat

Adja a -OH-csoport reakciit, amelynek H+-je disszocibilisproton. A fenolok igen gyenge savak, lggal st kpeznek, melynek sorn fenoltok keletkeznek. (A fenolok ngy nagysgrenddel ersebb savak az alkoholoknl, ugyanis a fenolokbl keletkez fenolt-ion stabilabb ion, mint az alkoholokbl kpzd alkoholt-ion).

Ha e--szv csoportot (pl. -NO2- csoport) visznk az aroms gyrre, a savas karakter vltozhat. gy pldul a pikrinsav(2,4,6-trinitro-fenol) igen ers sav, vetekszik az ers svnyi savakkal.

A pikrinsav egy egyrtk, ers sav. Srga szn vizes oldata ersen savas kmhats. A lakmuszt vrsresznezi. A savas jellegt a benne tallhat fenolos hidroxilcsoport adja. Savi erssgt jelentsen nveli a benzolgyrhz kapcsold, hrom nitrocsoportelektronszv hatsa. vatos hevts hatsra szubliml, hirtelen melegtsre felrobbanhat. A nehzfmekkel (pldul vassal, nikkellel, krmmal, de klnsen az lommal alkotott sja) nagyon robbankonyak, hevtsre vagy tsre nagyon hevesen robbannak.

Olyan talakulsok mennek vgbe, amelyek az O-H ktshasadst eredmnyezik, azaz az terkpzds s azoxidcis reakci.

A fenoltanion alkil-halogenidekkel reaglva aroms terralakul t.

NO2

OHCH3CH2CH2CH2Br

K2CO3

NO2

OCH2CH2CH2CH3

2-nitrofenol butil-(2-nitrofenil)-ter

Tovbbi reakcik

A fenol ers oxidlszerekkel (ilyen pldul a klium-dikromt) 1,4-benzokinonn oxidlhat.

OH

K2Cr2O7

O

O

Az OH-csoport aktivl szubsztituens, ezrt a fenolokesetben sokkal knnyebben mennek vgbe azelektrofil szubsztitcis reakcik, mint a benzolesetben. gy pldul addig, amg a benzol brmozsacsak FeBr3 hatsra megy vgbe, a fenol gyorsanreagl a brmmal s 2,4,6-tribrmfenoll alakul.

OH

Br2

OH

BrBr

Br

Fenolok felhasznlsa

Fenol

Gygyszerek, sznezkek, mszlak, gyomrtszerek gyrtsra hasznljk.

Hg vizes oldata baktriuml hats, ezrt ferttlentszerknt hasznljk.

ENOLOK

Enoloknak (en-ol) nevezzk azokat a vegyleteket,amelyekben a hidroxilcsoport (OH) egy alkn sp2-sznatomjhoz kapcsoldik.

Az enolok azonban a ketts kts eltoldsa s egyhidrogn thelyezdse rvn nagyon knnyenketonn t tudnak talakulni.

CH2 C CH3

OH

CH2 C CH3

OH

Ksznm a figyelmet!

AMINOK

Meghatrozs

Olyan szerves vegyletek, amelyeknek molekuljban, aminocsoport (-NH2) tallhat.

Az aminok nevt a nitrognhez kapcsold sznhidrogngykk nevbl kpezzk az aminuttaggal, megjellve szksg estn az azonos gykk szmt is:

CH3-CH2-CH2-NH2 C6H5-NH-C6H5n-propil-amin difenil-amin

Elnevezs

dimetil-benzil-amin

Egyes aminoknak a trivilis nevt is hasznljk a gyakorlatban. pl. fenil-amin=anilin

N CH2 C6H5

H3C

H3C

Osztlyozs

Ha az aminokat az ammnia szrmazknak tekintjk, amelyben a hidrognatomokat rszben vagy teljesen sznhidrogngykkkel helyettestjk, az aminokat feloszthatjuk primer, szekunder s tercier aminokra:

primer-amin szekunder-amin tercier amin

R N

H

H

R

R

N H

R

R

N R

A sznhidrogngykk termszete

szerint, lehetnek:

Alifsok s aromsok (a primer aminok)

Alifsok, aromsok vagy vegyesek (a szekunder s tercier aminok)

CH3-NH2 C6H5-NH2metil-amin fenil-amin

N H

C2H5

C2H5

N

H3C CH3

dietil-amin dimetil-fenil-amin/vegyes amin

A primer aminok a funkcis csoportok szma szerint mono-, di-, tri- s poliaminokra oszthatk:

etil-amin etiln-diamin o-feniln-diamin

A primer, szekunder, tercier jellst ne tvesszk ssze az alkoholoknl hasznlt fogalommal! Az aminok esetben a nitrognen lev sznhidrognek szmt jelljk velk (s nem a funkcis csoportot hordoz sznatom rendsgt).

H3C CH2 NH2 CH2 CH2

NH2 NH2

NH2

NH2

Ellltsi mdszerek

Az ammnia alkilezse alifs aminok keverkt eredmnyezi. Az ammninak alifs halognszrmazkokkal val kezelsekor a nitrogn ktsben rszt nem vev elektronprja megkti a sznhidrogngykt, mikzben alkil-ammniums keletkezik:

R X + NH3 R NH3]+

X

alkil-ammniums

Az ammnia s hidrogn-halogenidek (pl.HCl) kzti reakcihoz hasonlan.

rtelmezzk az ammninak metil-jodiddal val alkilezst:

A reakcitermk itt egy aminnak egy sja, amelybl az amin bzikus kzegben felszabadthat.

HCl+NH3 NH4 ]+

Cl-

ammnium-klorid

CH3I+NH3 CH3 NH3] I

metil-ammnium-jodid

A kzeg bzikussgt maga az ammnia is biztosthatja, amennyiben flslegben van:

A reakci nem ll meg itt, mivel a keletkezett primr amin nitrogn-atomjnak ktsben rszt nem vev elektronprja van, amelyik kpes ismt reaglni egy jabb molekula halognszrmazkkal, dialkil-ammniumstkpezve:

CH3 NH3] I +NH3 CH3NH2 +NH4I

metil-amin

CH3 NH2 +CH3I CH3 NH2]+I-

CH3

metil-amin metil-jodid dimetil-ammnium-jodid

Az gy nyert termk ammniumfelesleggel szabad amint kpez:

A folyamat ismtldik, mg a szekunder aminblterciert nyernk:

+NH4ICH3NH2]

+I-

CH3

+NH3 CH3 NH CH3

dimetil-amin

+CH3ICH3 NH CH3 CH3 NH CH3] I

CH3

trimetil-ammnium-jodid

CH3 N+NH3CH3NH CH3] I

CH3 CH3

CH3 +NH4I

trimetil-amin

A tercier amin mg kpes tovbb reaglni, minek eredmnyeknt tetra-alkil-ammniums kpzdik:

A gyakorlatban ezt az eljrst fleg szekunder s vegyes tercier aminok ellltsra hasznljk:

+CH3ICH3 N

CH3

CH3 CH3 N

CH3

CH3

CH3

] I

tetrametil-ammnium-jodid

C6H5 NH2CH3-Cl

-HClC6H5 NH CH3

CH3-Cl

-HClC6H5 N

CH3

CH3

Fenil-amin/anilin fenil-metil-amin dimetil-fenil-aminmetil-anilin dimetil-anilin

Nitroszrmazkok reduklsa primer aminokat eredmnyez

R-NO2 + 3H2 R-NH2 + 2H2O

A reakcihoz szksges hidrognt ltalban egy svnyi sav s egy fm (pl. HCl s Fe) klcsnhatsval nyerik. A sav vizes oldata protont biztost, a fm elektronokat szolgltat, mikzben ionos llapotba kerl.

Fe Fe2++ 2e-

A reakcit ipari mretben aroms nitroszrmazkoknak aminokk val alaktsra hasznljk:

C6H5-NO2 C6H5-NH2 + 2H2O+6H+

+6e-anilin

nitro-benzol

Nitrilek reduklsa primer aminok

NO2

+6H+

NH2

+ 2H2O+6e-

a-naftil-amin

R C N2H2

R CH2 NH2

primer-amin

-nitro-naftalin

Kmiai tulajdonsgok

Az aminok kmiai viselkedst a nitrognatomon lev ktsben rszt nem vev elektronpr jelenlte hatrozza meg:

Az aminok a ktsben rszt nem vev elektronprjukkal protonmegktsre kpesek, teht bzisknt viselkednek.

Bzikussguk mrtke a nitrognhez kapcsold sznhidrogngyk termszettl fgg.

R:N:..

H

H

A. Az aminok bzikus jellege meghatrozza protondonorokkal (vzzel, savakkal) szembeni viselkedsket.

Vzben az oldd aminok-egyenslyra vezet folyamatok sorn- az ammnihoz hasonlan hidroxidokat kpeznek:

NH3 + HOH NH4+OH-

R-NH2 + HOH R- NH3+OH-

Megllaptottk, hogy az alifs aminok ersebb bzisok, mint az ammnia, mg az aroms aminokgyengbbek.

Savak jelenltben az aminok protont ktnek meg az aminocsoport nitrognjn az ammnihoz hasonlan s a megfelel skat kpezik:

R-NH2 + HCl R- NH3]+Cl-

Az ilyen tpus reakcik vizes oldatban vagy vzmentes kzegben is megvalsthatk. A kpzdtt sk ionos jellegek, vzben ionizlds kzben olddnak:

R- NH3]+OH- R- NH3]

+ + Cl-

Ilyen mdon valsthat meg a vzben oldhatatlan aminok oldatbavitele.

amin-hidroklorid

B. Az aminok alkilezse is az aminocsoport nitrognjn lev ktsben rszt nem vev elektronprnak tulajdonthat. Alifs halognszrmazkokkal kezelve az aminokat, a ktsben rszt nem vev elektronpr megkti az alifsgykt (koordinlja), gy ionos st eredmnyez, amely hevtssel hidrogn-halogenidet veszt, alkilezettamin kpzdse kzben.

Ezzel a reakcisorral az aminok nvelik a szubsztitultsgukat, primerbl szekunder, szekunderbl tercier amin kpzdik, amely vgl kvaterner ammniumsv alakulhat.

C. Az aminok acilezse sorn (primer s szekunder aminokesetn) az aminocsoport hidrognje helyettestdik egy acil-gykkel (R-CO+), amely karbonsavakbl, vagy ezek funkcis szrmazkaibl (gy savanhidridekbl, savkloridokbl) szrmazhat:

C6H5-NH2 + C6H5-CO-Cl C6H5-NH-CO-C6H5 + HCl

anilin acetil-anilinacetanilid

benzoil-klorid benzoil-anilinbenzanilid

anilin

Az acilezsi reakcikat szerves szintziseknl a primer s szekunder aminocsoportok vdsre hasznljk olyan talaktsoknl, amelyek krosthatjk azokat.

Pl. p-amino-benzoesav (H-vitamin) a p-amino-toluoloxidlsval nyerhet, ha elzetesen acilezssel vdjk az aminocsoportot:

p-amino-toluol+acetil-klorid acetil-para-toluidin+HCl

acetil-para-toluidin + 3[O] p-acetil-amino-benzoesav+ HOH

p-acetil-amino-benzoesav+HOH +CH3COOH

p-amino-benzoesav

Az alkaloidok

Az alkaloidok nvnyi eredet, jellegzetes fiziolgiaihatssal br, nitrogntartalm szerves bzisok.

Az alkaloid elnevezs is a vegyletek bzikus (alkalikus)tulajdonsgra utal.

Szerkezetket tekintve az egyes alkaloidok nagyon eltrtpus vegyletek lehetnek.

Az alkaloidok tbbsgben a bzikus nitrogn gyrbentallhat.

Hallucinognek: olyan vegyletek, melyek egyszeri, kis dzisban trtnalkalmazs sorn is tmeneti pszichzist vltanak ki, megvltoztatva agondolkodst, a hangulatot s az rzkelst ltalban nem okoznakfggsget.

Kbtszerek: olyan termszetes vagy mestersges eredet, egy vagy tbbkomponens anyagok, amelyek a normlis tudati vagy rzelmi llapotmegvltoztatsra, esetenknt a krnyezet rzkelsnek eltorz-tsra kpesek. Ismtelt alkalmazsuk sorn az anyagi minsgktlfggen fggsget alaktanak ki.

A gygyszerkutats fontos eleme, hogy gondosantervezett szerkezetmdostsokkal egyre hatkonyabbszereket szintetizljunk s vizsgljunk. A dizjnerdrogok ezzel ellenttben rendszerint pszichoaktvszerek mdostsval ellltott anyagok, melyek mgnincsenek a rendrsgi tiltott listkon. Az ilyenvegyletek nem, vagy alig tesztelt anyagok, gygyakorlatilag illeglis emberksrletek folynak azutcn.

Hallucinogn indolszrmazkok:

NH

NH3C

CH3

NH

NCH3

CH3

N-etil-N-metil-triptamin

N,N-dietiltriptamin (DET)

N,N-di-n-propiltriptamin (DPT)

Az indol szubsztitucijnak hatsa:

NH

N CH3

H3C

Bufotenin

N,N-dimetilszerotonin

NH

N

HO

CH3H3C

Elforduls: Bufo vulgaris varangy brben, Piptadenia peregrina nvny magjban.

Alkalmazs: iv. adva hatsos. Bkanyalogats.

Dizjner drogok -kiemelked veszlyek

60

A mk alkaloidjai

A mk alkaloidja a morfin, amely rgta ismert, ers hatsfjdalomcsillapt. Az pium (gr. mktej) vagy mkony amk retlen termsnek a levegn koagullt nedve, 10%morfint tartalmaz.

HO

HO

O

N CH3

A kodein, amely khgscsillapt gygyszer, aligklnbzik a morfintl.

CH3N

O

CH3O

HO

A heroin a morfin diacetilezett szrmazka.

O

CCH3

O

CCH3

CH3N

O

O

O

A vizsglatok szerint a biolgiai hats elrshez nemszksges a morfin teljes molekulja. Elg az is, ha amolekula tartalmaz egy olyan szerkezeti elemet,amelyben egy benzolgyr kvaterner sznatomhozkapcsoldik s ezt a sznatomot legalbb ktsznatom vlasztja el egy tercier nitrogntl.

C

C

NCCC

CH3N

O

HO

HO

Az ilyen szerkezeti elemeket tartalmaz vegyletek szintzises tesztelse rvn olyan fjdalomcsillaptk (pldul ameperidin) llthatk el, amelyek mentesek a morfin krosmellkhatsaitl.

O

OC2H5 CH3C N

A tropnvzas alkaloidok

Ezek az alkaloidok a tropn szubsztitult szrmazkai.

N

CH3

OHCH2

CH

O

C

CH3

N

O

atropin

OCH3

O

O

C

CH3

N

O

C

kokain

Heteroaroms alkaloidok

Az alkaloidok nagy rsze heteroaroms gyrttartalmaz. A dohny f alkaloidja, a nikotinpldul a piridin szrmazka.

NCH3

N

H

*

Kinolinvzas alkaloid a cinchona fa krgbl nyerhetmalriaellenes gygyszer, a kinin.

N

CH3O

C

HO

H NH

HHCH2C*

*

*

*

A lizergsav indolvzas vegylet.

N

N

C

H

HO2CH3

H*

*

H

Lizergsav szrmazkokA termszetben az amerikai kontinensen vadon term szulkflk magjbantallhat alkaloidok. LSD-szer hatssal rendelkeznek, de annl jvalgyengbbek. Ugyanezen alkaloidok az anyarozsban is megtallhatk.

(A salemi boszorknyper 1691-1692 televzis minisorozat

Rendezte: Joseph Sargent (2002) )


74 Albert Hofmann1906-

1943. prilis 16-n pnteken dlutn alaboratriumban furcsa szdls snyugtalansg fogott el. A kzelemben lvtrgyak s munkatrsaim alakja ltszlagfolytonosan vltozott. Nem tudtam a munkmrakoncentrlni. Mintegy lomszer llapotbanelhagytam a laboratriumot s hazamentem,ahol ellenllhatatlan ksztets fogott el, hogylefekdjek aludni. A napfnyt zavaranintenzvnek reztem. Elhztam a fggnyket,majd szinte azonnal egy klns, rszegsghezhasonl llapotba kerltem, amelyet felfokozottkpzelgs ksrt. Lecsukott szemmel valamifantasztikusan plasztikus, kaleidoszkpszer,ragyog szn kpek rohantak felm. Kt rigvoltam ebben az llapotban, majd a kpekfokozatosan elhalvnyultak.

2008

Hofman a Sandoz gygyszercgnl kezdett dolgozni (ma Novartis)Bzelben, ahol gombkbl, anyarozsbl szrmaz ergot alkaloidokatkezdett tanulmnyozni s kidolgozta ezek ipari ellltsnak technolgijt.

NN

H

CH3

H

H

N

H5C2

H5C2O

1

2

3

45

67

8

9

1011

12

13

1415

LSD

Az egyik legismertebb s leghatsosabb klasszikus hallucinogn. Atermszetben nem tallhat meg, szintetikusan nyerhet (+)-lizergsavbl, melyaz anyarozsban (Claviceps purpurea) tallhat ergotaminbl llthat el.

Elsknt Albert Hofmann lltotta el 1938-ban, rendkvl ers hallucinognhatst a vele folytatott kmiai ksrletezs sorn fellp vletlen mrgezskorismerte fel 1943-ban. Emberen mr 0,02-0,15 mg (!) LSD rzkcsaldsokkaljr reverzibilis pszichzist, hallucincit okoz. Hatsa a bevtel utn 1 rvalkezddik s 6-14 rig tart.

NHN

H

O

NR1R2

CH3H

N

HN

H

O

N

CH3H

O

LSD R1 = R2 = Et LEP R1 = Et, R2 = nPrLMP R1 = Me, R2 = nPr

LSM(0.15-0.4 mg)

A viszonylag egyszer ellltsa s a rendkvl ers hatsa miatt az LSD-t azilleglis laboratriumokban is elszeretettel szinteti-zljk. Tbbfle illeglismdszer ismert az ellltsra. Mivel a dietilamin, az LSD szintzise egyik kulcsintermediernek a felhasznlsa igen szigoran ellenrztt, ezrt az illeglis labo-rokban ezt ms dialkilaminokkal helyettestettk. Az LSD gy ellltottszrmazkai szintn hatsos hallucinognek.

LSD analgok

Kokain s szrmazkai

NH3C

COOCH3

O

O

Kokain

Metilbenzoilekgonin

Elforduls: a Dl-Amerikban honos Erythroxylon coca cserje leveleiben. Dl-amerikaiindinok vallsi clbl s lvezeti szerknt rgtk a cserje leveleit. Leglis hasznlatt1904-ben tiltottk be (ekkortl mr a Coca-Cola sem tartalmazhatta).

Kzponti idegrendszeri

stimulnsok

Hats: a stimulns hatsa mellett ers helyi rzstelenthatsa van.

Cocaine traces detected in Thames River

So much cocaine is being used in London that traces of the white powdered narcotic can bedetected in the Thames River, a report says.

Citing scientific research it commissioned, the UK's Sunday Telegraph newspaper said anestimated two kilograms of cocaine, or 80,000 lines, spilled into the river every day after it haspassed through users' bodies and sewage treatment plants.

It extrapolated that 150,000 lines of the illegal drug were snorted in the British capital everyday, or 15 times higher than the official figure given by the Home Office.

A klasszikus hallucinognek legnagyobb csoportja. A fenilizopropilamin-szrmazkok a feniletilamin-szrmazkokhoz hasonl, de ersebb hatstvltanak ki.

Feniletilaminok

Meszkalin

3,4,5-trimetoxi-feniletilamin

H3CO

H3CO

OCH3

NH2

Elforduls: a Mexikban honos peyote kaktuszban (Lophophora williamsii) s egyb kaktuszokban.

Alkalmazs: az aztkok, indinok mr sidk taalkalmazzk vallsi szertartsaik sorn. Tiltottkbtszer, a bennszltt indinok alkalmaz-hatjk csak leglisan a rezervtumok terletnvallsi szertartsaik cljbl. A kaktuszt feldara-bolva nyersen ill. szrtott formban fogyasztjk.

A tiszta meszkalin egyszeri adagja 500 mg. Az LSD-hez hasonl hallucincitvlt ki, hatsa 2-3 ra alatt jelentkezik s 4-12 rig tart.

Fenilalkilaminok

Hats

(MU)Szubsztituens

2 3 4 5 6

H H OCH3 H H 5

H H OCH3 H OCH3 5

OCH3 H H OCH3 OCH3 13

OCH3 H OCH3 H OCH3 10

H H O-CH2-O OCH3 10

H OCH3 O-CH2-O OCH3 12

H OCH3 OC2H5 H OCH3 15

H OCH3 CH3 H OCH3 80

H OCH3 C3H5 H OCH3 150

NH22

3

4

5

6 CH3

Fenilizopropilaminok hallucinogn hatsa meszkalin

egysgben (MU)

A dizjner drogok ellltsakor egyes esetekben felhasznljk a tudomnyosgygyszertervezs, a hats-szerkezet sszefggsek eredmnyeit, mskor a meglvszerkezet kisfok mdostsval rnek el jelents hatsvltozst. Az j szerek lettanihatsait az llatksrletek nlkl kzvetlenl a fogyasztkon prbljk ki.

A dizjner drogokra jellemz, hogy illeglis fldalatti laboratriumokban, knnyenhozzfrhet, olcs alapanyagokbl kszlnek s klnbz, jl cseng neveken kerlnek azilleglis piacokra.Az utbbi idben a dizjner drog elnevezst az adott orszg kbtszer-trvnyeinekmegkerlsvel forgalomba hozott szerekre alkalmazzk.

Designer drugs (dizjner drogok) Illeglisan szintetizlt

kbtszerek


82

A szerkezet-hats sszefggsek alapjn, illeglisan szmos hallucinogn hats szintetikusszrmazkot ksztettek.

COO

N

CH3

C2H5 O

N

CH3

C2H5O

O

N

O CH3petidin MPPP

1-metil-4-fenil-4-propionoxi-

piperidin

PEPAOP1-(2-feniletil)-4-fenil-4-acetoxi-

piperidin

MPPP: designer heroin. Petidin-analg vegylet. A morfinnl 3-szor ersebb kbt hats, hallucinogn anyag.

Alkalmazsuk sorn slyos Parkinson-kros tnetek jelentkeztek. Nem maga a szer, hanem agyrts sorn mellktermkknt kpzd MPTP ill. PEPTP felels ezrt a hatsrt, mely aszervezetben enzimatikus ton neurotoxikus MPP ill. PEP kationn alakult.

Illeglisan szintetizlt hallucinognek

PEPAOP: MPPP feniletil analgja.

VESZLY:

+

O

N

CH3

C2H5O

+Metabolizmus

Nem megfelelreakci krl-mnyek

N

CH3

N

CH3

MPPP MPTP (neurotoxikus)

N N+

O

N

O CH3

+

Nem megfelelreakci krl-mnyek Metabolizmus

PEPAOP PEPTP (neurotoxikus)

OO

NH2

3,4-metilndioxi-

amfetamin (X, MDA,

Love drug, Zen) 80-150 mg

O

O

NHMe

MDMA

(Adam, Ecstasy, XTC)

(3,4-metilndioxi-metamfetamin)

80-200 mg

O

O

NHEt

MDEA

(Eve, N-etil-3,4-metilndioxi-amfetamin) 100-200 mg

O

O

NHOH

MDOH

(N-hidroxi-3,4-metilndioxi-amfetamin) 80-200 mg

MDA: kevert hats anyag, a kokain s az LSD hatst ismutatja. Az S(+)-izomer felels a stimulns hatsrt az R(-)-izomer pedig a hallucinogn hatsrt.

MDMA: stimulns kbtszer. Empatogn (fokozott emptitkivlt) hats. Az S-izomer hatsosabb.

DISZK DROGOK:

MDMA S SZRMAZKAI (DM S VA)

Egyre tbb kzpiskols rintett A kzpiskolsok krben 2010-ben zajlott kutats eredmnyei szerint az elmlt ngy vbenmintegy msflszeresre ntt a 9-11. vfolyamos dikok drogrintettsge. A tanulk kzelegyharmada (30,7 szzalk) fogyasztott mr valamilyen tiltott vagy leglis drogot. A legnagyobbvltozs az amfetaminok hasznlata esetben volt megfigyelhet, ahol tbb mint msflszeresrentt a kiprblk arnya. Br a visszalsszer gygyszerhasznlat korbban a lnyok krben voltelterjedtebb, a jelenlegi adatok szerint a nemek kztti klnbsg e tren eltnni ltszik.

NH2

MeO

OMe

R

DOM, R = Me (3-10 mg)

DOET, R = Et (2-6 mg)

DOPR, R = Pr (2-5 mg)

NH2

MeO

OMe

X

DOC, X = Cl (1.5-3 mg)

DOB, X = Br (1-3 mg)

DOI, X = I (1.5-3 mg)

NH2

MeO

OMe

2,5-DMA(80-160 mg)

TOVBBI MDMA SZRMAZKOK

OBr2

AcOH

O

Br(CH3N)ClH

Et3N, CH2Cl2

OHN

MEFEDRONO

HN

OHN

OHHN

O

NH2

"KATI"MEFEDRON

EFEDRONMETKATINON

EFEDRINEphedra vulgaris

KATINONCatha edulis

Szintzis

reuma, szifilis kezels

(GINA)

Nyugtat s stimull

A GHB-t az 1960-as vek ta hasznljk ltalnos rzstelentsre, altatknt az lmatlansgkezelsre, a depresszi kezelsre, s a sportteljestmny javtsra. Az Egyeslt llamokban aGHB hasznlatt Xyrem mrkanv alatt a narkolepsziban szenved betegeknl.

A GHB egy kzponti idegrendszeri depresszns, hasznljk bdtsra is. (Nevek a kbtszerpiacon("Grzia Home Boy", "folykony Ecstasy", "Liquid X" s a "folykony G", "Fantasy", Gina).

Ugyancsak hasznljk randidrogknt nemi erszak elkvetsre (ellenllskptelenn teszi azldozatot a bncselekmny elkvetsekor).

Morfin

O

O

NCH3

O

H

O

H3C

O

H3C

O

O

NCH3

O

H

O

H3C

O

H3C

Morfin: korbban piumbl. 1930-tl Kabay eljrsval a mkgubbl smkszalmbl.

Hats, alkalmazs: a morfin kifejezetten ers fjdalomcskkent, kis dzis(0,005-0,02 g) megsznteti a fjdalmat s kellemes kzrzetet (eufria) biztost.Klnsen a tarts, krnikus fjdalmakat csillaptja kitnen (rkosmegbetegedsek).

Kabay Jnos

1896-1936

A nyers pium a termesztett (kerti) mk (Papaver somniferumL.) levegn megszrtott tejnedve, mely az retlen toktermsbemetszsvel nyerhet ki.

Az pium kb. 40 alkaloidot tartalmaz.

N

O

HO

CH3H

HO

HH

H

1

2

3

4

5

67

8

14

913

OH

OH

H3CN

O

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1314

1516 17

NH

A

B

CD N

O

O

CH3HH

CH3

HO

O

N

O

O

CH3

O

CH3

O

CH3

morfin heroin

A krokodilA krokodil drog nevt nem vletlenl a hatsa miatt neveztk elgy. A br szrkszldd s pikkelyess vlik, majd lehmlikaddig, amg csak a csontok maradnak. Borzalmas shelyrehozhatatlan puszttst vgez a szervezetbe, elhullnak afogyaszt fogai, a csontrl pedig sz szerint lerohad a br.Elszr a br szrkszldd vlik, majd lehmlik addig, amgcsak a csont marad. Legtbbjk tisztba van vele, hogy milyenkvetkezmnyei vannak, a krokodilnak mgis csinljk. Ha adrog hasznlja egy ideig jra nem lvi be magt, furcsatudathasadsos retteg llapotba kerl, amelyet legknnyebbengy tud elkerlni, ha jra, belvi magt.

Leszokni lehetetlen

A krokodil a heroinnl is veszlyesebb s nehezebb rla lejnni. Mg a heroin elvonsi tneteitlagosan 10 napig tartanak, a krokodil 1 hnapig is eltarthatnak.

A krokodil drog hasznlinak az lettartama tlagosan 1 v. A heroinistk csak 1% tudleszokni a szerrl ez a krokodilnl mg kevesebb, s ha sikerl is nekik sohasem lesznek mra rgi nmaguk. Sokak szerint leszokni sohasem lehet csak nem hasznlni.

A lizergsav dietilamidja, a hallucinogn hats LSD.

H

*

*H

CH3

N

N

C

H

O

N

CH3CH2

CH3CH2

Purinvzas heterociklusos alkaloid a koffein.

N

N

N

N

O

O

H3C

CH3

CH3

Aldehidek, ketonok

Karbonilszrmazkok

Meghatrozs

Karbonilszrmazkoknak nevezzk azokat a vegyleteket, amelyek molekulikban karbonilcsoportot tartalmaznak.

A karbonilcsoportban a C-atom sp2 hibrid llapotban van s ketts ktssel kapcsoldik egy oxign-atomhoz:

(C = O)

Osztlyozs

A karbolnilcsoport ktsmdja szerint ktfle vagylettpust klnbztetnk meg:

Aldehideket, amelyekben a karbonilcsoportsznhidrogngykhz s egy hidrognatomhozkapcsoldik (kivtelt kpez a sorozat els tagja, a formaldehid)

Ketonokat, amelyekben a karbonilcsoport kt sznhidrogngykhz kapcsoldik (ezek azonosak vagy klnbzek lehetnek):

ElnevezsAlap-sznhidrogn

Aldehidek Ketonok

Metn metanal - -

Etn etanal - -

Propn propanal propanon

Butn butanal butanon

kplet nv kplet nv

Az azonos szm sznatomot tartalmaz sznhidrogn nevhez al vgzdst tesznk az aldehidek esetn, s on vgzdst a ketonok esetn.

A gyakorlatban az aldehidek jellsre azt a nevet is hasznljuk, amelyet az oxidlsuk sorn keletkez sav latin nevbl szrmaztatunk:

oxidci

hangyasavAcidum formicicum

oxidci

esetsavAcidum aceticum

A ketonok rgebben hasznlt nevnek kpzsnl megnevezzk a funkcionlis csoporthoz kapcsold gykket, s hozztesszk a keton szt.

Ellltsi mdszerek A. Oxidcis mdszerek

-Alknok oxidcija: nitrogn-oxidok katalizljk

CH4 + O2 CH2O + H2O

-Alknek oxidcija: szerkezetktl fggen aldehideket s ketonokat eredmnyeznek (lsd. alknek fejezet)

-Alkoholok oxidcija: enyhe oxidlszerek hatsraaldehidek vagy ketonok keletkeznek

CH3-CH2-OH + [O] CH3CHO + H2O

formaldehid

etanoletanal

+ [O]

etanol

izopropanol propanon(aceton)

+ H2O

-Alkoholok katalitikus dehidrognezsselformaldehid llthat el metil-alkoholbl fmkataliztor (rz) jelenltben.

CH3OH H2C=O + H2O

B. Alkinek vzaddcija

Megfelel krlmnyek kztt az alkinek vizet addcionlva aldehidekk vagy ketonokkalakulnak. Az acetiln magas hmrskleten, knsav s higany(II)szulft jelenltben vizet addcionl s instabilis kzbees termken keresztl talakul acetaldehidd (Kucseroveljrs).

Cu, 250 oC

Az acetiln magasabb homolgjaibl vzaddcivalcsakis ketonok keletkeznek (Markovnyikov szably rtelmben a vz OH csoportja a hidrognben szegnyebb sznatomhoz kapcsoldik).

acetiln

propin acetonenol

Fizikai tulajdonsgok

A formaldehidet kivve, amely gz a karbonilszrmazkok molekulatmegktl fggen folyadkok vagy szilrdak. A kisebb sznatomszmak vzben olddnak, mg a nagyobbak csak szerves oldszerekben. Fp. s op. alacsonyabb, mint a megfelel sznatomszm alkoholok vagy savak.

A folykony ketonok fontos oldszerek, ezek jellegzetes szagak.

Kmiai tulajdonsguk

Az aldehidek s ketonok reakcikpes anyagok. Sok hasonl kzs tulajdonsguk van, ezek a karbonil-csoport jelenltnek tulajdonthatk.

Az aldehidek s ketonok sajtos reakcikkal is rendelkeznek, melyek kimutatsukra s elvlasztsukra alkalmasak.

A. Aldehidek s ketonok kzs tulajdonsgai

a) Addcis reakcik. Az aldehidek s ketonok addcis reakcii azzal magyarzhatk, hogy a karbonil-csoport (C = O) ketts ktse knnyen felszakad, s addcionlva a reagenst, teltett egyszeres ktst alakt ki.

A karbonilvegyletek hidrognaddcija sorn alkoholok keletkeznek:

H2

H2

Hidrogn-cianid addcival cinhidrinekk alakulnak:

+ HCN CH3-C-OH

CN

H2-hidroxi-propionitril(acetaldehid-cinhidrin)

OH2-hidroxi-2 metil-propionitril(aceton-cinhidrin)

+ HCN CH3-C-CH3

CN

b). Kondenzcis reakcik. A karbonilszrmazkokklnbz szerves s szervetlen vegyletekkel kondenzldnak, mikzben a karbonil-csoport oxignje vz formjban kilp.

Karbonilszrmazkok egyms kzti kondenzldsa.

Savas vagy bzikus katalzissel kt azonos vagy klnbz karbonilszrmazk molekulja kondenzldhat egymssal. Az egyik molekula a karbonilcsoportjval (karbonilkomponens), a msik a karbonilcsoport szomszdsgban lev metilncsoportjval (metilnkomponens) vesz rszt a reakciban. Az ilyen fle kondenzcik ktflekppen mehetnek vgbe, 2 klnbz termket eredmnyezve.

-Aldolkondenzci eredmnyeknt az aldehid karbonilcsoportjra addcionldik egy msik aldehidmolekula helyzetben lev metilcsoportjra:

A reakcitermk, amelyet aldolnak neveznk vegyes funkcis szrmazk, hidroxi-aldehid.

A ketonok is rszt vehetnek ilyen tpus reakcikban ketolokat eredmnyezve.

CH3-C=O + H-CH2-C=O H3C-C-CH2-C=O

HH

OH

H H

karbonilkomponens metilnkomponens

acetaldehid

aldol

-Adott krlmnyek kztt az aldolmolekulbanmolekuln belli dehidratci trtnhet, a hidroxilcsoports a karbonilcsoport helyzetben lev C-atom egyik hidrognje vizet kpez, mikzben teltetlen aldehid keletkezik.

A legegyszerbb aldehid a krotonaldehid, rla neveztk el a reakcit is krotonkondenzcinak.

CH3-C=O + H-CH2-C=O H3C-C-C-C=O

HH

OH

H H

karbonilkomponens metilnkomponens

acetaldehid

aldol

H

H

+HOH

H3C-C=CH-C=O

H H

krotonaldehid

B. Aldehidek sajtos reakcii

- Az aldehidek a klium-permangant illetve a klium-bikromt vizes oldatban felszabadul atomos oxign hatsra savv oxidldnak:

R-CH=O + [O] R-COOH

CH3-CH=O + [O] CH3 -COOH

A leveg oxignmolekulinak hatsra vgbemen oxidcit autooxidcinak nevezzk. Ennl a folyamatnl els lpsben tmeneti termkknt persav keletkezik, amely tovbb reaglva savv alakul t:

aldehid

etanal ecetsav

R-CH=O + O2 R-C-O-O-H

Aldehid+ persav 2 R-COOH

Az aldehidek tmenetifm-komplex hatsra vgbemen oxidcija az aldehidcsoport redukl tulajdonsgaival magyarzhat. Ehhez leggyakrabban az ezst-diamin-hidroxid komplex (Tollens reagens) vizes oldatt hasznljk, amelybl az alifs aldehid redukl hatsa melegts kzben fmezst szabadul fel csillog tkr alakban, az aldehid pedig savv oxidldik. Ezt a reakcit az aldehidek kimutatsra, tkrk gyrtsra hasznljk.

persavaldehid

Documents

4. Szerves Kemia Hidroxiszármazékok78