Τι είναι οι ετεροκυκλικές αμίνες;

Μια κυκλική χημική ένωση αποτελείται από στοιχειακά άτομα συνδεδεμένα μεταξύ τους με τη μορφή δακτυλίου. Οι περισσότερες κυκλικές ενώσεις είναι οργανικές και περιέχουν άνθρακα. Ο δακτύλιος μιας ετεροκυκλικής ένωσης αποτελείται από δύο ή περισσότερα διαφορετικά στοιχεία. Οι αμίνες είναι πολύπλοκες οργανικές ενώσεις που προέρχονται από τη βασική δομή της αμμωνίας, η οποία είναι τρία άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα με ένα άζωτο. Όταν αυτοί οι δύο τύποι ενώσεων ενώνονται, οι ουσίες που προκύπτουν ονομάζονται συλλογικά ετεροκυκλικές αμίνες.

Ο άνθρακας συνδέεται σε μια δακτυλιοειδή δομή, συνήθως σε διαμορφώσεις πέντε ή έξι ατόμων, γεγονός που προσθέτει στην ευελιξία του στοιχείου. Επιπλέον, ο δακτύλιος παραμένει σταθερός όταν οποιοδήποτε από τα άτομα άνθρακα αντικαθίσταται από άλλο στοιχείο. Οι κοινοί συνδυασμοί περιλαμβάνουν θείο, οξυγόνο και άζωτο. Αυτές οι αντικαταστάσεις σε έναν δακτύλιο ονομάζονται ετεροάτομα. Μια ετεροκυκλική ένωση μπορεί να είναι ανόργανη, αλλά οι περισσότερες περιέχουν τουλάχιστον ένα άτομο άνθρακα.

Οι ετεροκυκλικές αμίνες αποτελούνται από τουλάχιστον έναν δακτύλιο δύο ή περισσότερων διαφορετικών στοιχείων. Σε αυτόν τον δακτύλιο είναι συνδεδεμένη τουλάχιστον μία αμίνη. Από τη βασική δομή της αμμωνίας, ένα ή περισσότερα από τα άτομα υδρογόνου της αντικαθίστανται από αυτό που ονομάζεται υποκαταστάτης. Μπορεί να είναι ένα διαφορετικό στοιχείο ή ακόμη και μια σύνθετη λειτουργική ομάδα στοιχείων που διαφορετικά θα ήταν ασταθή αν δεν ήταν συνδεδεμένο με το άτομο αζώτου. Οι περισσότερες αμίνες έχουν δομή χορδών και είναι χημικές ουσίες βάσης, που ονομάζονται επίσης αλκάλια, το αντίθετο από το όξινο.

Πολλές αμίνες είναι θεμελιώδεις για την οργανική ζωή. Τα αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών που δημιουργούν όλους τους ζωντανούς ιστούς, κατασκευάζονται από αμίνες. Ωστόσο, όταν συνδέονται με μια ετεροκυκλική ένωση, τα αποτελέσματά τους είναι αρκετά μεταβλητά και δεν είναι πλήρως κατανοητά. Ένα παράδειγμα ετεροκυκλικής αμίνης είναι η θειαμίνη, αλλιώς γνωστή ως Βιταμίνη Β1. Άλλα παραδείγματα ετεροκυκλικών αμινών είναι τοξικά καρκινογόνα, που είναι γνωστό ότι προκαλούν καρκίνο στους ανθρώπους.

Γενικά, οι ετεροκυκλικές αμίνες κατηγοριοποιούνται και μελετώνται με βάση τρία διακριτικά χαρακτηριστικά. Αυτό περιλαμβάνει ποιο στοιχείο ή στοιχεία είναι τα ετεροάτομά του, πόσα άτομα υπάρχουν στον ετεροκυκλικό δακτύλιο και τα χαρακτηριστικά των δεσμών αμίνης του. Η νικοτίνη στον καπνό, για παράδειγμα, είναι ένα αλκαλοειδές καρκινογόνο με ένα άζωτο και τέσσερα άτομα άνθρακα στον δακτύλιο του, συνδεδεμένο με μια άλλη παρόμοια ομάδα ετεροκυκλικής αμίνης. Το νικοτινικό οξύ, που ονομάζεται επίσης νιασίνη ή βιταμίνη Β3, είναι χτισμένο γύρω από έναν δακτύλιο έξι ατόμων και είναι απαραίτητο για την ανθρώπινη ζωή.

Τα χημικά χαρακτηριστικά των αμινών που συνδέονται με έναν ετεροκυκλικό δακτύλιο εμπίπτουν σε δύο κατηγορίες: αρωματικές ή αλειφατικές. Το αρωματικό, ή το αρύλιο, δεν αναφέρεται στη μυρωδιά, αλλά μάλλον στη διαθεσιμότητα ηλεκτρονίων για μετανάστευση και περιστροφή γύρω από τον προσαρτημένο κυκλικό δακτύλιο. Καθιστά τη συνδυασμένη ουσία λιγότερο αλκαλική και πιο συμβατή με τις όξινες χημικές ουσίες του ανθρώπινου σώματος. Το αλειφατικό ή αλκύλιο είναι πιο αλκαλικό και πιθανώς πιο τοξικό. Ένα παράδειγμα μιας ετεροκυκλικής αλειφατικής αμίνης είναι η χημική ουσία που ευθύνεται για τη δυσωδία των ψαριών που σαπίζουν.