TALLINNA ÜLIKOOL
Matemaatika ja Loodusteaduste instituut
Amiinide praktilisest tähtsusestReferaat
Koostaja:
Minu NimiErialaÕppejõud:
Õppejõu nimiTallinn 2012
SisukordS
isukord
.............................................................................................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
S
issejuhatus
........................................................................................................................ . . . . . . . .2
A
miinide üldised omadused ja jaotamine
.................................................................... . . . . . . . . . . . . . . .2
A
miinide leidumine looduses
......................................................................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
A
miinide kasutamine tehnikas
........................................................................................ . . . . . . . . . . . .3
T
erviseriskid
................................................................................................... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
K
okkuvõte
........................................................................................................................... . . . . . . . .5
K
asutatud allikad
............................................................................................ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Sissejuhatus
Käesolevas referaadis annan ülevaate ami nide üldistest omadustest ja neist
tulenevaist rakendustest. Käsitlen amiinide tähtsust ni looduses kui ka tööstuses.
Üritan anda võimalikult täieliku pildi sedatüüpi lämmastikühendite mitmekesisusest ja
tähtsusest antud referaadi mahu piires.
Amiinide üldised omadused ja jaotaminePrimaarsed
amiinid Sekundaarsed amiinid
Tertsiaarsed ami nid
Ami nid on
Tabel 1 primaar-, sekundaar - ja tertsiaarstruktuuriga amiinid. R tähistab suvalist nii looduses
süsivesinikuahelat. [2]kui
keemiatööstuses laialt levinud ebameeldiva lõhnaga, kergesti lenduvad, vees
lahustuvad ja inimesele mürgised lämmastikuühendid. Keemiliselt on tegemist
ammoniaagi (NH3) derivaatidega. Sõltuvalt asendatud vesinike arvust jaotatakse
ami ne primaarseteks (orgaanilise asendusrühmaga on asendatud üks vesiniku
aatom), sekundaarseteks (asendatud on kaks H+ aatomit) ja
tertsiaarseteks (asendatud on kolm H+ aatomit) amiinideks.
Benseenituumaga (fenüülrühmaga) seotud
amiine nimetatakse arüülamiinideks (nt. aniliin).
Keemiliste
omaduste poolest on ami nid aluseliste omadustega, kuna
nukleofiilsusstenter asub lämmastiku kohal. [1]
Amiinide leidumine loodusesjoonis 1
Meskaliin [7]
Looduses on amiinid laialt levinud. Organismides tekivad
ami nid näiteks aminohapete lagunemisel (nt. kõigile tuttav
kalahais on
trimetüülami n). Amiine leidub rohkelt ka taimedes, sarnaselt
loomadega tekivad
ami nid taimedes aminohapete lagunemisel, aga mitte ainult. Nt. alkaloidide alla
kuuluv meskaliin on samuti keemilises mõttes amiin; meskaliin on tugev
hallutsinogeen, mis esineb paljudes kaktuseliste hulka kuuluvates taimedes. [3]
2
Meie toidulaual on amiiniderohked näiteks avokaadod, banaanid,
sidrunid ja
ananassid; köögiviljadest spinat ja
hapukapsas ; liharoogadest eriti kalatoidud, aga ka
veisemaks; kõik kõvemad (vanemad) juustud; tume šokolaad ja ka näiteks vein. [4]
Lisaks sel ele on ka paljud närvisüsteemi signaalmolekulid ami nid, näiteks
stressihormoon adrenali n [5] (korrektsemalt epinefriin), „õnnehormoon“ dopami n,
toitu reguleeriv
serotoniin ; neurotransmitter
histamiin jt. [2] Ka pärilikkusaine DNA on
kokkupakitud amiinirikaste valkude poolt. Heterotsüklilisi amiine, mis on
pärilikkusaine ehitusblokkideks nimetatakse ka alusteks.[6]
Joonis 2 Heterotsüklilised amiinid DNA ja RNA koostises. [8] Joonis 3 DNA struktuur. Rohelisega on
tähistatud alused. [9]
Amiinide kasutamine tehnikasAsovärvid
Ami ne kasutatakse asoühendite sünteesis. Asoühendid
sisaldavad R-N=N-R rühma, kus R võib olla kas alküül või
arüülrühm, ühtlasi võib öelda, et asoühendid on dimi nide
derivaadid . [10] Asovärvide puhul on kahe lämmastikuga seotud
reeglina aromaatsed tuuma. EL- s on lubatud kasutada toidus
12 erinevat asovärvi, kuid osade puhul (E110,
E104 , E122,
E129,
E102 või
E124 ) tuleb lisada hoiatus asovärvide võimaliku
kahjuliku mõju osas laste aktiivsusele ja tähelepanuvõimele.
Mõned Euroopa Li du riigid on kehtestanud ka rangemad
piirangud (Leedus üldse keelatud). [11]
joonis 2 Asovärvid on lisaks
toiduvärvidena kasutusel ka Tuntumad asovärvidkunstis ja siseviimistluses. [8]Tartrasiin (E102) – kol ane või punakas värvaine, mida kasutatakse
näiteks karastusjookides, puuviljakonservides, maiustustes ning ravimikapslites. Võib
põhjustada nõgeslöövet ja al ergilist nohu. Väidetavalt võib põhjustada lastel
ärrituvust, keskendumishäireid ja hüperaktiivsust.
3
Kinoliinkollane (E104) – kasutatakse
magustoitudes, kommides, jogurtites. Allergilist
reaktsiooni (lööve, seedehäired) esineb
eriti aspiriini mittetaluvatel inimestel.
Asorubiin ehk karmoisiin (E122) – punane värv,
mida kasutatakse karastusjookides ja maiustustes.
Amarant (E123) – punakaspruun värv, kasutatakse
Joonis 4 Asopunane.
maiustustes, moosides, kondiitritoodetes.
[12]
Uuskošenill ehk erkpunane 4R ehk Ponceau 4R (E
124) – punane asovärv. On väidetud, et
omab kantseorgeenset toimet.
Punane 2G (E128) – punane asovärv, mida
kasutatakse peamiselt lihatoodetes. Võib organismis
tekitada toksilisi ühendeid, mis
pärsivad hemoglobi ni moodustumist.
Võlupunane AC (E129) – kasutatakse magustoitudes ja maiustustes, ka
kosmeetikatoodetes.
Patentsinine V (E131) – sinine värvaine, mis võib tekitada allergilist reaktsiooni.
Briljantmust (E151) – must värvaine, mida kasutatakse maiustustes, kastmetes jm.
Pruun FK 4 (E154) – erinevates värvainetest koosnev pruun värv, mida kasutatakse
kalatoodetes.
Pruun HT (E155) – pruun asovärv, mida kasutatakse šokolaadimaitselistes
magustoitudes ja maiustustes.
Litoolrubiin (E180) – punane asovärv, mida kasutatakse juustu kooriku värvimisel.
[13]
Gaaside puhastamine
Maagaasist ning heitgaasidest sulfiidhappe ja süsihappegaasi tööstuslikuks
väljapuhastamiseks kasutatakse erinevaid ami ne, kuna amiinid absorbeerivad ni
H2S kui CO2 hõlpsasti on neil potentsiaal ka tulevikutehnoloogiates
kasvuhoonegaaside vähendamiseks. Erinevatel amiinidel on
mainitud ainete suhtes
küllaltki erinevad afiinsused, kuid õiges segus
saavutatakse üsna kõrge efektiivsus.
Puhastusprotsessides kasutatavad gaasid on veeldunud monoetanolami n (MEA),
diglükoolamiin (DGA), dietanolamiin (DEA), di-isopropanolami n (DIPA),
heksametüleendiami n (HMDA) [14], N-metüüldietanoolamiin (
MDEA ), ja
metüüldietanolamiin (MDEA). [15]
Amiinid meditsiinis
Kuna paljud
neurotransmitterid on, nagu
eelpool mainitud, amiinid, siis on ka paljud
ravimid sarnaste molekulidega. Näiteks hariliku külmetuse puhul käsimüügis
levitavate ravimite üheks levinud koostisosaks on antihistami n (kloorfenirami n), mis
aitab al ergiasümptomite (jooksev nina, silmade vesisus, sügelus) vastu. [16]
Kloorpromasiin on
rahusti , mis ei kutsu esile unisust (ärevuse ja vaimuhaiguste
ravis), kuid surub maha muuhulgas ka luulusid, hallutsinatsioone ja sundmõtteid. [17]
Osad ami nid on algselt olnud kasutusel ravimitena, kuid hiljem
kantud keelatud
ainete nimekirja oma tugeva narkootilise toime tõttu (sõltuvust tekitavad), nt.
amfetami n, metamfetamiin jt. [2]
Lisaks kuuluvad amiinide hulka ka
antidepressandid (nortriptüliin, lofeprami n,
imiprami n jt). [18] Dieeditooted; nt. jõutreeninguga tegelevate inimeste hulgas
4
kultuslikku imagot omav efedriin, mida on kasutatud ka traditsioonilistes
külmetusevastastes ravimites. [19] Amiine on kasutatud ka koht-tuimestuse
tegemiseks ning näiteks potentsiravimis Viagara. [20]
Muid kasutusalasid
Ami ne kasutatakse ka kummi tootmise protsessis vulkaniseerimise (kõvendamise)
kiirendamiseks. Varasemalt on kasutatud N-nitrosoami ne, millel on kõrged
terviseriskid , nüüd katsetatakse ka nn ohutute amiinidega (näiteks sulfiidamiinidega).
[21]
Nii primaarsed-, sekundaarsed kui ka tertsiaarsed ami nid võivad kuuluda näiteks
juuksevärvide koostisesse. Üldiselt ami nid inimesele juuksevärvide, kosmeetika
säilitusainete või muude hooldustoodete sees kahju ei tee, kuid teatud reaktsioonide
käigus võivad nad muunduda nitrosoamiinideks, mis on loomkatsetele toetudes
teadaolevalt tugevad kantserogeenid. [22]
Terviseriskid
Ami nide kasutamine erinevatel elualadel on ni siis küllaltki sage. Seetõttu on
hinnatud ka erinevate ühendite mõju tervisele. Asovärvid on toidus juba paljudes
riikides keelatud, ka gaasipuhastustehastest lekkivad amiinid on väidetavalt
kantserogeensed. Eriti tähelepanelik peaks olema nitrosoamiinide suhtes, nende
kontsentratsioon välisõhus ei tohiks ületada 0,3 ng/m3. Nitrosoami nid on ka ilmselt
kõige tuntumad toksilised ami nid. Kuni viiekümnendateni ei olnud
nitrosoamiinid erilist tähelepanu tõmmanud, kuid siis avastati, et keemilises puhastuses sageli
kasutatav aine põhjustab rottidel vähkkasvajaid. 70-ndatel avastati, et nitrosoamiinid
võivad tekkida ka näiteks lihale nitritite (säilitusaine) lisamise tagajärjel, seetõttu
kasutatakse lihatööstuses askorbiinhapet, mis väldib sel e reaktsiooni kulgemist ning
ühtlasi nitrosoami nide teket. Ka
tubakatoodete kantserrogeensusest suure osa
moodustab just nitrosoamiinide grupp. [23]
Enamik amiine siiski ohtlikud
mutageenid ei ole, vähemalt kui neid otstarbe kohaselt
tarvitada. Kuid arvesse võttes nende aluselisi omadusi on selge, et suurtes
kogustes võivad nad olla söövitavad ning keskkonnas või inimkehas võivad nad moodustada
ohtlikke kompleksühendeid, osade amiinide puhul on mürgised juba aurud. Paljusid
ami nühendeid pole siiski piisava põhjalikkusega veel uuritud, et öelda, kas nad
avaldavad tervisele mingit kahjulikku mõju või mil istes kontsentratsioonides peaks
nende koguseid keskkonnas hoidma, eriti puudutab see sünergilisi mõjusid ja
vähemkasutatavaid või hiljuti avastatud aineid. [23]
Kokkuvõte
Ami nide kasutamine inimesepoolt nii toiduaine-, kosmeetika-, ehitus- kui ka
rasketööstuses on laialdane, samuti on nad asendamatud ained biokeemias –
kõikide
elusorganismide sees mängivad nad mingisugust rolli. Kuigi nagu iga teise
ainega seoses, võib ka amiinide juures välja tuua tervise- ja keskonnariske seoses
nende sünteesitud vormide vale kasutamisega, on tegemist siiski asendamatu
orgaanilise keemia funktsionaalgrupiga, mil e tähtsus ja kasutamise erinevad
võimalused on märksa rikkalikumad, kui käesoleva lühireferaadi maht võimaldab.
5
Kasutatud allikad[1] Solomons, G. T. W., Fryhle, G. B. 2011.
Organic Chemistry.
10-th edition International student
edition. [2]
Ami nid.
http://en.wikipedia.org/wiki/Amine (Al a laetud 13.10.2012)
[3] Forbes, T.D.A.,
Clement , B.A.
Chemistry of Acacia 's from South Texas . Texas University.
http://catbul .com/alamut/Bibliothek/chem%20of%20texas%20acacias.pdf (Al a laetud 13.10.2012)
[4]
Foods Containing Amines. 2008.
http://www.kitchentablemedicine.com/foods-containing-amines/ (Al a laetud 13.10.2012)
[5]
What is adrenaline? http://www.wisegeek.com/what-is-adrenaline.htm#lbimages (Al a laetud
13.10.2012)
[6]
DNA and RNA Introduction . (joonis)
http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/580DNA.html (Al a
laetud 13.10.2012)
[7]
Plant Amines. Universität
Hamburg . 2003.
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e20/20f.htm (Al a laetud 13.10.2012)
[8]
Asokol ane. (joonis)
http://www.art-paints.com/Paints/Acrylic/Artists/Colors/Yel ow-Mediu m-
Azo/Yel ow-Medium-Azo.html (Al a laetud 13.10.2012)
[9]
DNA Molecule - Two Views . (joonis)
http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/dna_molecule.php (Al a laetud 13.10.2012)
[10] McNaught, A. D.,
Wilkinson , A.
IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed.
Blackwel
Scientific Publications, Oxford. 1997. (Al a laetud 13.10.2012)
[11]
Asovärve sisaldavate toidukaupade märgistus (juuni 2011)
http://www.tarbijakaitseamet.ee/asovarve-sisaldavate-toidukaupade-margistus-juuni-2011 (Al a laetud
13.10.2012)
[12]
Il ustrated Glossary of Organic Chemistry (
photo ) UCLA chemistry and biochemistry.
http://www.chem.ucla.edu/harding/IGOC/A/azo_dye.html (Al a laetud 13.10.2012)
[13]
Asovärvid.
http://et.wikipedia.org/wiki/Asov%C3%A4rvid (Al a laetud 13.10.2012)
[14]
Choi , W-J., Cho K. C., Lee, S. S., Shim, J. G. Hwang, H. R., Park, S. W., Oh, K. J.
Removal of
carbon dioxide by absorption into blended amines: kinetics of absorption into aqueous AMP/HMDA,
AMP/MDEA, and AMP/piperazine solutions. Department of Chemical
Engineering ,Pusan National
University,
Busan , Republic of Korea.
Green Chem ., 2007,9, 594-598
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2007/GC/b614101c (Al a laetud 13.10.2012)
[15]
Amine Treating: Amine Gas Sweetening and Amine Unit .
http://www.newpointgas.com/amine_treating.php (Al a laetud 13.10.2012)
[16]
Coricidin. http://www.rx.ee/ravimid-voi-medikamendid-c/1198-coricidin.html (Al a laetud
13.10.2012)
[17]
Chlorpromasine. Ravimiameti infobuklett. 2003
http://www.ravimiamet.ee/sites/default/files/documents/Chlorpromazine%20Sterop.pdf (Al a laetud
13.10.2012)
[18]
Antidepressandid. Tartu Ülikooli Kli nikumi Psühiaatriakli nik.
http://www.kli nikum.ee/psyhhiaatriakli nik/lisad/ravi/ps-ravi/a-dep.htm (Al a laetud 13.10.2012)
[19] Nosterrex toidulisandite epood. 2011.
http://www.nosterrex.ee/smf/index.php ?
action =printpage;topic=20.0 (Al a laetud 13.10.2012)
[20]
Amines. North
Toronto Col egiate Institute.
http://chem.ntci.on.ca/sch4u/amines.pdf (Al a laetud
13.10.2012)
[21] Wacker, CD, Spiegelhalder, B, Preussmann, R
. New sulfenamide accelerators derived from ' safe '
amines for the rubber and tyre industry. IARC Sci Publ. 1991;(105):592-4.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1855923 (Al a laetud 13.10.2012)
[22]
Opinion on Nitrosamines and Secondary Amines in Cosmetic Products. European Comission
Scientific Committee on
Consumer Safety. 2012.
http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/consumer_safety/docs/sccs_o_090.pdf [23]
Carbon Dioxide Capture : Health Effects of Amines and Their Derivatives. Science Daily. 2011, 04.
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/04/110404084756.htm (Al a laetud 13.10.2012)
6
Document Outline
- Sisukord
- Sissejuhatus
- Amiinide üldised omadused ja jaotamine
- Amiinide leidumine looduses
- Amiinide kasutamine tehnikas
- Asovärvid
- Gaaside puhastamine
- Amiinid meditsiinis
- Muid kasutusalasid
- Terviseriskid
- Kokkuvõte
- Kasutatud allikad
Kõik kommentaarid