Eine zyklische chemische Verbindung besteht aus elementaren Atomen, die in Form eines Rings miteinander verbunden sind. Die meisten zyklischen Verbindungen sind organisch und enthalten Kohlenstoff. Der Ring einer heterocyclischen Verbindung besteht aus zwei oder mehr verschiedenen Elementen. Amine sind komplexe organische Verbindungen, die von der Grundstruktur von Ammoniak abgeleitet sind, die aus drei Wasserstoffatomen besteht, die an einen Stickstoff gebunden sind. Wenn sich diese beiden Arten von Verbindungen verbinden, werden die resultierenden Substanzen zusammenfassend als heterozyklische Amine bezeichnet.
Kohlenstoff verbindet sich zu einer Ringstruktur, normalerweise in Konfigurationen von fünf oder sechs Atomen, was zur Vielseitigkeit des Elements beiträgt. Außerdem bleibt der Ring stabil, wenn eines der Kohlenstoffatome durch ein anderes Element ersetzt wird. Gängige Kombinationen umfassen Schwefel, Sauerstoff und Stickstoff. Diese Substitutionen in einem Ring werden Heteroatome genannt. Eine heterocyclische Verbindung kann anorganisch sein, aber die meisten enthalten mindestens ein Kohlenstoffatom.
Heterocyclische Amine bestehen aus mindestens einem Ring aus zwei oder mehr unterschiedlichen Elementen. An diesen Ring ist mindestens ein Amin gebunden. Aus der Grundstruktur von Ammoniak werden eines oder mehrere seiner Wasserstoffatome durch einen sogenannten Substituenten ersetzt. Es kann sich um ein anderes Element oder sogar um eine komplexe funktionelle Gruppe von Elementen handeln, die ansonsten instabil wäre, wenn sie nicht an das Stickstoffatom gebunden wäre. Die meisten Amine haben eine Fadenstruktur und sind Basischemikalien, auch Alkali genannt, das Gegenteil von sauer.
Viele Amine sind grundlegend für das organische Leben. Aminosäuren, die Bausteine von Proteinen, aus denen alle lebenden Gewebe bestehen, werden aus Aminen aufgebaut. Wenn sie jedoch mit einer heterocyclischen Verbindung verbunden sind, sind ihre Wirkungen sehr variabel und nicht vollständig verstanden. Ein Beispiel für ein heterozyklisches Amin ist Thiamin, auch bekannt als Vitamin B1. Andere Beispiele für heterozyklische Amine sind giftige Karzinogene, von denen bekannt ist, dass sie beim Menschen Krebs verursachen.
Im Allgemeinen werden heterozyklische Amine nach drei charakteristischen Merkmalen kategorisiert und untersucht. Dies beinhaltet, welches Element oder welche Elemente seine Heteroatome sind, wie viele Atome sich im heterocyclischen Ring befinden und die Eigenschaften seiner Aminbindungen. Das Nikotin in Tabak zum Beispiel ist ein Alkaloid-Karzinogen mit einem Stickstoff- und vier Kohlenstoffatomen in seinem Ring, der an eine andere ähnliche heterocyclische Amingruppe gebunden ist. Nikotinsäure, auch Niacin oder Vitamin B3 genannt, ist um einen Ring aus sechs Atomen aufgebaut und für den Menschen lebensnotwendig.
Die chemischen Eigenschaften von Aminen, die an einen heterocyclischen Ring gebunden sind, lassen sich in zwei Klassen einteilen: aromatisch oder aliphatisch. Aromatisch oder Aryl bezieht sich nicht auf Geruch, sondern eher auf die Verfügbarkeit von Elektronen, um zu wandern und sich um den daran befestigten cyclischen Ring zu drehen. Es macht die kombinierte Substanz weniger alkalisch und verträglicher mit den sauren Chemikalien des menschlichen Körpers. Aliphatisch oder Alkyl ist alkalischer und vermutlich giftiger. Ein Beispiel für ein heterozyklisches aliphatisches Amin ist die Chemikalie, die für den Gestank von verrottendem Fisch verantwortlich ist.