Co jsou heterocyklické aminy?

Cyklická chemická sloučenina se skládá z elementárních atomů spojených dohromady ve formě kruhu. Většina cyklických sloučenin je organických, obsahujících uhlík. Kruh heterocyklické sloučeniny je složen ze dvou nebo více různých prvků. Aminy jsou komplexní organické sloučeniny odvozené od základní struktury amoniaku, což jsou tři atomy vodíku vázané k dusíku. Když se tyto dva typy sloučenin spojí, výsledné látky se souhrnně nazývají heterocyklické aminy.

Uhlík se váže na prstencovou strukturu, obvykle v konfiguracích pěti nebo šesti atomů, což zvyšuje univerzálnost prvku. Kromě toho kruh zůstává stabilní, když jsou kterýkoli z atomů uhlíku nahrazeny jiným prvkem. Běžné kombinace zahrnují síru, kyslík a dusík. Tyto substituce v kruhu se nazývají heteroatomy. Heterocyklická sloučenina může být anorganická, ale většina obsahuje alespoň jeden atom uhlíku.

Heterocyklické aminy sestávají z alespoň jednoho kruhu ze dvou nebo více různých prvků. K tomuto kruhu je vázán alespoň jeden amin. Ze základní struktury amoniaku je jeden nebo více atomů vodíku nahrazeno tím, co se nazývá substituent. Může to být jiný prvek nebo dokonce složitá funkční skupina prvků, která by byla jinak nestabilní, kdyby nebyla vázána k atomu dusíku. Většina aminů má řetězcovou strukturu a jsou to základní chemikálie, také nazývané alkálie, opak kyselých kyselin.

Mnoho aminů je základem organického života. Aminokyseliny, stavební kameny bílkovin, které vytvářejí všechny živé tkáně, jsou konstruovány z aminů. Pokud jsou však spojeny s heterocyklickou sloučeninou, jsou jejich účinky poměrně variabilní a nejsou zcela pochopeny. Jedním příkladem heterocyklického aminu je thiamin, jinak známý jako vitamín B1. Dalšími příklady heterocyklických aminů jsou toxické karcinogeny, o nichž je známo, že způsobují rakovinu u lidí.

Obecně jsou heterocyklické aminy kategorizovány a studovány na základě tří charakteristických znaků. To zahrnuje, který prvek nebo prvky jsou jeho heteroatomy, kolik atomů je v heterocyklickém kruhu a vlastnosti jeho aminových vazeb. Například nikotin v tabáku je alkaloidní karcinogen s jedním atomem dusíku a čtyřmi atomy uhlíku ve svém kruhu, připojeným k jiné podobné heterocyklické aminové skupině. Kyselina nikotinová, také nazývaná niacin nebo vitamín B3, je vybudována kolem šesti atomového kruhu a je nezbytná pro lidský život.

Chemické vlastnosti aminů vázaných k heterocyklickému kruhu spadají do dvou tříd: aromatické nebo alifatické. Aromatický nebo arylový se netýká zápachu, nýbrž spíše dostupnosti elektronů k migraci a rotaci kolem připojeného cyklického kruhu. To činí kombinovanou látku méně zásaditou a kompatibilnější s kyselými chemickými látkami v lidském těle. Alifatický nebo alkyl je alkaličtější a pravděpodobně toxičtější. Příkladem heterocyklického alifatického aminu je chemická látka zodpovědná za zápach hnijících ryb.