Klasifikacija amina je raznolika i određuje se prema tome koja se karakteristika strukture uzima kao osnova.
Ovisno o broju organskih grupa povezanih s atomom dušika, postoje:
primarni amini - jedna organska grupa na dušiku RNH 2
sekundarni amini - dvije organske grupe na dušiku R 2 NH, organske grupe mogu biti različite R "R" NH
tercijarni amini - tri organske grupe na dušiku R 3 N ili R "R" R "" N
Prema vrsti organske grupe povezane sa dušikom, razlikuju se alifatske CH 3 - N6H 5 - N
Prema broju amino grupa u molekulu, amini se dijele na monoamine CH 3 - NH 2, diamine H 2 N (CH 2) 2 NH 2, triamine itd.
Nomenklatura amina.
nazivu organskih grupa povezanih sa dušikom dodaje se riječ “amin”, dok se grupe pominju abecednim redom, na primjer, CH 3 NHC 3 H 7 - metilpropilamin, CH 3 N (C 6 H 5) 2 - metildifenilamin. Pravila takođe dozvoljavaju da se naziv sastavi na osnovu ugljikovodika u kojem se amino grupa smatra supstituentom. U ovom slučaju, njegova pozicija je naznačena pomoću numeričkog indeksa: C 5 H 3 C 4 H 2 C 3 H (NH 2) C 2 H 2 C 1 H 3 - 3-aminopentan (plavi gornji numerički indeksi označavaju redoslijed numeriranja od C atoma). Za neke amine sačuvani su trivijalni (pojednostavljeni) nazivi: C 6 H 5 NH 2 - anilin (naziv prema pravilima nomenklature je fenilamin).
U nekim slučajevima se koriste ustaljeni nazivi, koji su iskrivljeni tačni nazivi: H 2 NCH 2 CH 2 OH - monoetanolamin (tačno - 2-aminoetanol); (OHCH 2 CH 2) 2 NH - dietanolamin, tačan naziv je bis (2-hidroksietil) amin. Trivijalni, iskrivljeni i sistematski (sastavljeni prema pravilima nomenklature) nazivi često koegzistiraju u hemiji.
Fizička svojstva amina.
Prvi predstavnici serije amina - metilamin CH 3 NH 2, dimetilamin (CH 3) 2 NH, trimetilamin (CH 3) 3 N i etilamin C 2 H 5 NH 2 - su gasoviti na sobnoj temperaturi, zatim sa povećanjem broja atoma u R, amini postaju tekućine, a sa povećanjem dužine lanca R na 10 C atoma - kristalne supstance. Rastvorljivost amina u vodi opada kako se dužina lanca R povećava i kako se povećava broj organskih grupa povezanih s dušikom (prijelaz na sekundarne i tercijarne amine). Miris amina podsjeća na miris amonijaka, viši (sa velikim R) amini su praktički bez mirisa.
Hemijska svojstva amina.
Posebna sposobnost amina je da dodaju neutralne molekule (na primjer, halogenidi vodika HHal, sa stvaranjem organoamonijum soli, sličnih soli amonijuma u neorganska hemija. Za formiranje nove veze, dušik daje nepodijeljeni elektronski par, koji djeluje kao donor. H + proton uključen u formiranje veze (od halogenovodonika) igra ulogu akceptora (prijemača), takva veza se naziva donor-akceptorska veza (slika 1). Emerging kovalentna veza N–H je potpuno ekvivalentan N–H vezama prisutnim u aminu.
Tercijarni amini također dodaju HCl, ali kada se nastala sol zagrije u kiseloj otopini, ona se raspada, dok se R odvaja od N atoma:
(C 2 H 5) 3 N+ HCl ® [(C 2 H 5) 3 N H]Cl
[(C 2 H 5) 3 N H]Cl ® (C 2 H 5) 2 N H + C 2 H 5 Cl
Kada se uporede ove dvije reakcije, može se vidjeti da grupa C 2 H 5 i H, takoreći, mijenjaju mjesta, kao rezultat toga, od tercijalnog amina nastaje sekundar.
Otapajući se u vodi, amini hvataju proton na isti način, kao rezultat toga, u otopini se pojavljuju OH ioni, što odgovara formiranju alkalne sredine, što se može otkriti pomoću konvencionalnih indikatora.
C 2 H 5 N H 2 + H 2 O ® + + OH -
Formiranjem donor-akceptorske veze, amini mogu dodati ne samo HCl, već i haloalkile RCl, te se formira nova N–R veza, koja je također ekvivalentna postojećim. Ako kao početni uzmemo tercijarni amin, onda ćemo dobiti tetraalkilamonijevu sol (četiri R grupe na jednom N atomu):
(C 2 H 5) 3 N+ C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 N]I
Ove soli, rastvarajući se u vodi i nekim organskim rastvaračima, disociraju (razgrađuju se), stvarajući ione:
[(C 2 H 5) 4 N]I ® [(C 2 H 5) 4 N] + + I –
Takve otopine, kao i sve otopine koje sadrže ione, provode struja. U tetraalkilamonijevim solima, halogen se može zamijeniti HO grupom:
[(CH 3) 4 N]Cl + AgOH ® [(CH 3) 4 N]OH + AgCl
Rezultirajući tetrametilamonijum hidroksid je jaka baza, po svojstvima slična alkalijama.
Primarni i sekundarni amini stupaju u interakciju s dušičnom kiselinom HON=O, ali reagiraju na razne načine. Primarni alkoholi nastaju iz primarnih amina:
C 2 H 5 N H 2 + H N O 2 ® C 2 H 5 OH + N 2+H2O
Za razliku od primarnih amina, sekundarni amini formiraju žute, teško rastvorljive nitrozamine sa azotnom kiselinom, jedinjenja koja sadrže >N–N = O deo:
(C 2 H 5) 2 N H+H N O 2 ® (C 2 H 5) 2 N N\u003d O + H 2 O
Tercijarni amini ne reagiraju s dušičnom kiselinom na uobičajenim temperaturama, pa je dušična kiselina reagens koji omogućava razlikovanje primarnih, sekundarnih i tercijalnih amina.
Kada se amini kondenzuju sa karboksilnim kiselinama, nastaju amidi kiselina - jedinjenja sa -C(O)N fragmentom
Kondenzacija amina sa aldehidima i ketonima dovodi do stvaranja takozvanih Šifovih baza, jedinjenja koja sadrže -N=C2 deo.
Interakcija primarnih amina sa fozgenom Cl 2 C=O daje jedinjenja sa –N=C=O grupom, nazvana izocijanati (slika 2D, priprema jedinjenja sa dve izocijanatne grupe).
Među aromatičnim aminima najpoznatiji je anilin (fenilamin) C 6 H 5 NH 2. Po svojstvima je blizak alifatskim aminima, ali je njegova bazičnost manje izražena - u vodeni rastvori ne stvara alkalno okruženje. Kao alifatski amini, može formirati amonijumove soli sa jakim mineralnim kiselinama [C 6 H 5 NH 3] + Cl -. Kada anilin reaguje sa azotnom kiselinom (u prisustvu HCl), formira se diazo jedinjenje koje sadrži R–N=N deo, a dobija se u obliku jonske soli koja se naziva diazonijum so (slika 3A). Dakle, interakcija sa dušičnom kiselinom nije ista kao u slučaju alifatskih amina. Benzensko jezgro u anilinu ima reaktivnost, karakterističan za aromatična jedinjenja ( cm. AROMATIČNOST), nakon halogeniranja, atomi vodonika u ortho- i par-položaji prema amino grupi su supstituirani, što rezultira hloranilinima sa različitim stupnjevima supstitucije (slika 3B). Djelovanje sumporne kiseline dovodi do sulfoniranja u par-položaju prema amino grupi, formira se tzv. sulfanilna kiselina (slika 3B).
Dobivanje amina.
Kada amonijak reagira s haloalkilima, kao što je RCl, nastaje mješavina primarnih, sekundarnih i tercijalnih amina. Rezultirajući nusproizvod HCl dodaje se aminima kako bi se formirala amonijumova so, ali se sa viškom amonijaka ta so razgrađuje, što omogućava da se proces sprovede do formiranja kvaternarnih amonijum soli (slika 4A). Za razliku od alifatskih haloalkila, aril halogenidi, na primjer, C 6 H 5 Cl, vrlo teško reagiraju s amonijakom; sinteza je moguća samo s katalizatorima koji sadrže bakar. U industriji, alifatski amini se dobijaju katalitičkom interakcijom alkohola sa NH3 na 300–500°C i pritisku od 1–20 MPa, što rezultira mešavinom primarnih, sekundarnih i tercijarnih amina (slika 4b).
Reakcija aldehida i ketona sa amonijum soli mravlje kiseline HCOONH4 dovodi do primarnih amina (slika 4C), dok reakcija aldehida i ketona sa primarnim aminima (u prisustvu mravlje kiseline HCOOH) dovodi do sekundarnih amina (sl. 4D).
Nitro spojevi (koji sadrže -NO 2 grupu) nakon redukcije formiraju primarne amine. Ova metoda, koju je predložio N.N. Zinin, malo se koristi za alifatska jedinjenja, ali je važna za dobijanje aromatičnih amina i čini osnovu industrijska proizvodnja anilin (slika 4e).
Kao zasebni spojevi, amini se malo koriste, na primjer, polietilenpoliamin [-C 2 H 4 NH-] se koristi u svakodnevnom životu n(trgovački naziv PEPA) kao učvršćivač za epoksidne smole. Glavna upotreba amina je kao međuproizvoda u pripremi raznih organska materija. Vodeća uloga pripada anilinu, na osnovu kojeg se proizvodi širok spektar anilinskih boja, a "specijalizacija" boje se postavlja već u fazi dobivanja samog anilina. Ultračisti anilin bez primjesa homologa u industriji se naziva "anilin za plavo" (što znači boja buduće boje). "Anilin za crveno" mora sadržavati, osim anilina, i mješavinu ortho- i par-toluidin (CH 3 C 6 H 4 NH 2).
Alifatski diamini su početna jedinjenja za proizvodnju poliamida, na primer, najlona (slika 2), koji se široko koristi za proizvodnju vlakana, polimernih filmova, kao i komponenti i delova u mašinstvu (poliamidni zupčanici).
Poliuretani se dobijaju od alifatskih diizocijanata (slika 2), koji imaju kompleks tehnički važnih svojstava: visoku čvrstoću u kombinaciji sa elastičnošću i veoma visokom otpornošću na habanje (poliuretanski đonovi cipela), kao i dobro prianjanje na širok spektar materijala (poliuretan). ljepila). Široko se koriste u pjenastom obliku (poliuretanske pjene).
Na bazi sulfanilne kiseline (slika 3) sintetiziraju se protuupalni lijekovi sulfonamidi.
Dijazonijumove soli (slika 2) se koriste u fotoosetljivim materijalima za izradu nacrta, što omogućava dobijanje slike zaobilazeći uobičajenu fotografiju srebrnog halida ( cm. SVJETLO KOPIRANJE).
Mikhail Levitsky
Amini su organski derivati amonijaka koji sadrže amino grupu NH 2 i organski radikal. Općenito, formula amina je formula amonijaka u kojoj su atomi vodika zamijenjeni ugljovodoničnim radikalom.
Klasifikacija
- Prema tome koliko je atoma vodika u amonijaku zamijenjeno radikalom, razlikuju se primarni amini (jedan atom), sekundarni, tercijarni. Radikali mogu biti iste ili različite vrste.
- Amin može sadržavati više od jedne amino grupe, ali nekoliko. Prema ovoj osobini dijele se na mono, di-, tri-, ... poliamine.
- Prema vrsti radikala povezanih sa atomom azota, razlikuju se alifatske (ne sadrže ciklične lance), aromatske (sadrže ciklus, najpoznatiji je anilin sa benzenskim prstenom), mešovite (masno-aromatične, koje sadrže ciklične i ne- ciklički radikali).
Svojstva
U zavisnosti od dužine lanca atoma u organskom radikalu, amini mogu biti gasoviti (tri-, di-, metilamin, etilamin), tečne ili čvrste supstance. Što je lanac duži, to je supstanca tvrđa. Najjednostavniji amini su topljivi u vodi, ali kako prelazite na složenije spojeve, topljivost u vodi se smanjuje.
Gasni i tečni amini su supstance sa izraženim mirisom amonijaka. Čvrste materije su praktično bez mirisa.
Amini se pojavljuju hemijske reakcije jaka osnovna svojstva, kao rezultat interakcije sa neorganske kiseline dobijaju se alkilamonijumove soli. Reakcija sa azotnom kiselinom je kvalitativna za ovu klasu jedinjenja. U slučaju primarnog amina dobijaju se alkohol i gasoviti azot, a sekundarni nerastvorljivi žuti talog sa izraženim mirisom nitrozodimetilamina; sa tercijarnom reakcijom ne ide.
Reaguju sa kiseonikom (sagorevaju na vazduhu), halogenima, karboksilnim kiselinama i njihovim derivatima, aldehidima, ketonima.
Gotovo svi amini, uz rijetke izuzetke, su toksični. Dakle, najpoznatiji predstavnik klase, anilin, lako prodire u kožu, oksidira hemoglobin, depresira centralni nervni sistem, remeti metabolizam, što može dovesti do smrti. Toksičan za ljude i parove.
Znakovi trovanja:
- kratak dah
- cijanoza nosa, usana, vrhova prstiju,
- ubrzano disanje i ubrzan rad srca, gubitak svijesti.
Prva pomoć:
- isprati hemijski reagens vatom i alkoholom,
- obezbediti pristup čistom vazduhu,
- pozovite hitnu pomoć.
Aplikacija
— Kao učvršćivač za epoksidne smole.
— Kao katalizator u hemijskoj industriji i metalurgiji.
- Sirovine za proizvodnju poliamidnih umjetnih vlakana, kao što je najlon.
— Za proizvodnju poliuretana, poliuretanske pjene, poliuretanskih ljepila.
- Početni proizvod za proizvodnju anilina - osnova za anilinske boje.
- Za proizvodnju lijekova.
— Za proizvodnju fenol-formaldehidnih smola.
— Za sintezu repelenata, fungicida, insekticida, pesticida, mineralnih đubriva, akceleratora vulkanizacije gume, reagenasa protiv korozije, puferskih rastvora.
— Kao dodatak motornim uljima i gorivima, suho gorivo.
— Za dobijanje materijala osetljivih na svetlost.
- Urotropin se koristi kao dodatak hrani, ali i kao sastojak u kozmetici.
U našoj online trgovini možete kupiti reagense koji pripadaju klasi amina.
metilamin
Primarni alifatski amin. Tražena je kao sirovina za proizvodnju lijekova, boja, pesticida.
dietilamin
sekundarni amin. Koristi se kao početni proizvod u proizvodnji pesticida, lijekova (na primjer, novokain), boja, repelenata, aditiva za gorivo i motorna ulja. Koristi se za izradu reagensa za zaštitu od korozije, za pročišćavanje ruda, za očvršćavanje epoksidnih smola i za ubrzavanje procesa vulkanizacije.
Trietilamin
Tercijarni amin. Koristi se u hemijskoj industriji kao katalizator u proizvodnji gume, 
epoksidne smole, poliuretanske pjene. U metalurgiji je katalizator stvrdnjavanja u procesima bez pečenja. Sirovina u organskoj sintezi lijekova, mineralnih đubriva, sredstava za suzbijanje korova, boja.
1-butilamin
Terc-butilamin, spoj u kojem je terc-butil organska grupa vezana za dušik. Supstanca se koristi u sintezi pojačivača vulkanizacije gume, lijekova, boja, tanina, preparata za suzbijanje korova i insekata.
urotropin (heksamin)
policiklički amin. Supstanca tražena u privredi. Koristi se kao aditiv za hranu, lijek i komponenta lijeka, sastojak u kozmetici, puferski rastvori za analitičku hemiju; kao suho gorivo, učvršćivač polimerne smole, u sintezi fenol-formaldehidnih smola, fungicida, eksploziva, sredstava za zaštitu od korozije.
Amini su ušli u naše živote sasvim neočekivano. Donedavno su to bile otrovne tvari čiji je sudar mogao dovesti do smrti. I sada, nakon stoljeća i po, aktivno koristimo sintetička vlakna, tkanine, građevinske materijale, boje na bazi amina. Ne, nisu postali sigurniji, ljudi su ih samo mogli "ukrotiti" i pokoriti, izvlačeći sebi određene koristi. O kojoj, a mi ćemo dalje.
Definicija
Za kvalitativno i kvantitativno određivanje anilina u rastvorima ili jedinjenjima koristi se reakcija sa na čijem kraju na dno epruvete pada beli talog u obliku 2,4,6-tribromanilina.
Amini u prirodi
Amini se u prirodi nalaze posvuda u obliku vitamina, hormona, metaboličkih intermedijera, nalaze se iu životinjama i biljkama. Osim toga, kada živi organizmi trunu, dobijaju se i srednji amini, koji u tečnom stanju šire neprijatan miris salamure haringe. U literaturi naširoko opisani "kojački otrov" pojavio se upravo zbog specifičnog ambra amina.
Dugo su se tvari koje razmatramo miješale s amonijakom zbog sličnog mirisa. No, sredinom devetnaestog stoljeća, francuski hemičar Wurtz uspio je sintetizirati metilamin i etilamin i dokazati da oni oslobađaju ugljovodonike kada sagore. To je bila suštinska razlika između navedenih spojeva i amonijaka.
Dobijanje amina u industrijskim uslovima
Pošto je atom dušika u aminima in najniži stepen oksidacijom, onda je redukcija spojeva koji sadrže dušik najjednostavniji i najpristupačniji način za njihovo dobivanje. On je taj koji se naširoko koristi u industrijskoj praksi zbog svoje jeftinosti.
Prva metoda je redukcija nitro spojeva. Reakciju tokom koje nastaje anilin naučnik Zinin je nazvao i prvi put je sprovedena sredinom devetnaestog veka. Druga metoda je redukcija amida litij aluminij hidridom. Primarni amini se također mogu reducirati iz nitrila. Treća opcija su reakcije alkilacije, odnosno uvođenje alkil grupa u molekule amonijaka.
Primjena amina
Sami po sebi, u obliku čistih supstanci, amini se malo koriste. Jedan rijedak primjer je polietilenpoliamin (PEPA), koji olakšava sušenje epoksida kod kuće. U osnovi, primarni, tercijarni ili sekundarni amin je međuprodukt u proizvodnji raznih organskih tvari. Najpopularniji je anilin. To je osnova velike palete anilinskih boja. Boja koja će ispasti na kraju ovisi direktno o odabranoj sirovini. Čisti anilin daje Plava boja, a mješavina anilina, orto- i para-toluidina će biti crvena.
Alifatski amini su potrebni za dobijanje poliamida kao što su najlon i dr. Koriste se u mašinstvu, kao iu proizvodnji užadi, tkanina i filmova. Osim toga, alifatski diizocijanati se koriste u proizvodnji poliuretana. Zbog svojih izuzetnih svojstava (lakoća, čvrstoća, elastičnost i mogućnost pričvršćivanja na bilo koju podlogu), traženi su u građevinarstvu (montažna pjena, ljepilo) i u industriji obuće (protivklizni potplati).
Medicina je još jedna oblast u kojoj se koriste amini. Hemija pomaže da se od njih sintetiziraju antibiotici sulfonamidne grupe, koji se uspješno koriste kao lijekovi druge linije, odnosno rezervni. U slučaju da bakterije razviju otpornost na esencijalne lijekove.
Štetno djelovanje na ljudski organizam
Poznato je da su amini vrlo otrovne tvari. Svaka interakcija s njima može uzrokovati štetu po zdravlje: udisanje para, kontakt s otvorenom kožom ili gutanje spojeva u tijelo. Smrt nastaje usled nedostatka kiseonika, jer se amini (posebno anilin) vezuju za hemoglobin u krvi i sprečavaju ga da uhvati molekule kiseonika. Alarmantni simptomi su otežano disanje, plavi nazolabijalni trokut i vrhovi prstiju, tahipneja (ubrzano disanje), tahikardija, gubitak svijesti.
U slučaju kontakta s ovim supstancama na golim dijelovima tijela, potrebno ih je brzo ukloniti vatom prethodno navlaženom alkoholom. To se mora učiniti što je moguće pažljivije kako se ne bi povećala površina kontaminacije. Ako se pojave simptomi trovanja, svakako se obratite ljekaru.
Alifatski amini su otrov za nervni i kardiovaskularni sistem. Mogu uzrokovati depresiju funkcije jetre, njenu degeneraciju, pa čak i onkološka oboljenja mokraćnog mjehura.
Hemijska svojstva amina.
Budući da amini, kao derivati amonijaka, imaju sličnu strukturu (tj. imaju nepodijeljeni par elektrona u atomu dušika), oni pokazuju svojstva slična njemu. One. amini, poput amonijaka, su baze, budući da atom dušika može osigurati elektronski par za formiranje veze sa česticama s nedostatkom elektrona prema mehanizmu donor-akceptor (što odgovara definiciji Lewisove bazičnosti).
I. Osobine amina kao baza (akceptora protona)
1. Vodeni rastvori alifatskih amina pokazuju alkalnu reakciju, jer kada su u interakciji s vodom, nastaju alkilamonijum hidroksidi, slični amonijum hidroksidu:
CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH -
Anilin praktički ne reagira s vodom.
Vodeni rastvori su alkalne prirode:
Veza protona sa aminom, kao i sa amonijakom, nastaje prema mehanizmu donor-akceptor zbog usamljenog elektronskog para atoma dušika.
Alifatski amini su jače baze od amonijaka, jer alkil radikali povećavaju gustinu elektrona na atomu dušika zbog + I-efekat. Iz tog razloga, elektronski par atoma dušika drži se manje čvrsto i lakše stupa u interakciju s protonom.
2. U interakciji sa kiselinama, amini formiraju soli:
C 6 H 5 NH 2 + HCl → (C 6 H 5 NH 3) Cl
fenilamonijum hlorid
2CH 3 NH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3 NH 3) 2 SO 4
metil amonijum sulfat
soli amina - čvrste materije, visoko rastvorljiv u vodi i slabo rastvorljiv u nepolarnim tečnostima. U reakciji sa alkalijama oslobađaju se slobodni amini:
Aromatični amini su slabije baze od amonijaka, budući da se usamljeni elektronski par atoma dušika pomiče prema benzenskom prstenu, konjugirajući se s π-elektronima aromatičnog jezgra, što smanjuje gustoću elektrona na atomu dušika (-M efekt). Naprotiv, alkil grupa je dobar donor elektronske gustine (+I-efekat).
ili 
Smanjenje elektronske gustoće na atomu dušika dovodi do smanjenja sposobnosti odcjepljenja protona iz slabih kiselina. Stoga, anilin stupa u interakciju samo sa jake kiseline(HCl, H 2 SO 4), a njegov vodeni rastvor ne postaje lakmus plavi.
Atom dušika u molekulima amina ima nepodijeljeni par elektrona, koji može sudjelovati u formiranju veze putem mehanizma donor-akceptor.
anilin amonijak primarni amin sekundarni amin tercijarni amin
povećava se elektronska gustina na atomu dušika.
Zbog prisustva usamljenog para elektrona u molekulima, amini, poput amonijaka, pokazuju osnovna svojstva.
anilin amonijak primarni amin sekundarni amin
osnovna svojstva su poboljšana, zbog uticaja vrste i broja radikala.
C6H5NH2< NH 3 < RNH 2 < R 2 NH < R 3 N (в газовой фазе)
II. Oksidacija amina
Amini, posebno aromatični, lako se oksidiraju na zraku. Za razliku od amonijaka, oni se mogu zapaliti otvorenim plamenom. Aromatični amini spontano oksidiraju na zraku. Dakle, anilin brzo postaje smeđi na zraku zbog oksidacije.
4CH 3 NH 2 + 9O 2 → 4CO 2 + 10H 2 O + 2N 2
4C 6 H 5 NH 2 + 31O 2 → 24CO 2 + 14H 2 O + 2N 2
III. Interakcija sa dušičnom kiselinom
Dušična kiselina HNO 2 je nestabilno jedinjenje. Stoga se koristi samo u trenutku odabira. HNO 2 nastaje, kao i sve slabe kiseline, djelovanjem jake kiseline na njegovu sol (nitrit):
KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl
ili NO 2 - + H + → HNO 2
Struktura produkta reakcije s dušičnom kiselinom ovisi o prirodi amina. Stoga se ova reakcija koristi za razlikovanje primarnih, sekundarnih i tercijalnih amina.
Primarni alifatski amini sa HNO 2 formiraju alkohole:
R-NH 2 + HNO 2 → R-OH + N 2 + H 2 O
- Od velikog značaja je reakcija dijazotizacije primarnih aromatskih amina pod dejstvom azotne kiseline, dobijene reakcijom natrijum nitrita sa hlorovodonične kiseline. I tada nastaje fenol:
Sekundarni amini (alifatski i aromatični) pod dejstvom HNO 2 pretvaraju se u N-nitrozo derivate (supstance karakterističnog mirisa):
R 2 NH + H-O-N=O → R 2 N-N=O + H 2 O
alkilnitrozamin
· Reakcija sa tercijarnim aminima dovodi do stvaranja nestabilnih soli i nije od praktične važnosti.
IV. Posebna svojstva:
1. Formiranje kompleksnih jedinjenja sa prelaznim metalima:
2. Dodavanje alkil halida Amini dodaju haloalkane kako bi se formirala sol:
Tretiranjem rezultirajuće soli alkalijom, možete dobiti besplatni amin:
V. Aromatična elektrofilna supstitucija u aromatičnim aminima (reakcija anilina sa bromna voda ili sa azotne kiseline):
U aromatičnim aminima, amino grupa olakšava supstituciju u orto i para pozicijama benzenskog prstena. Stoga se halogenacija anilina događa brzo čak i u odsustvu katalizatora, a tri atoma vodika benzenskog prstena se zamjenjuju odjednom, a bijeli talog 2,4,6-tribromanilina precipitira:
Ova reakcija sa bromnom vodom se koristi kao kvalitativna reakcija za anilin.
U tim reakcijama (bromiranje i nitriranje) pretežno nastaju ortho- i par-derivati.
4. Metode za dobijanje amina.
1. Hoffmannova reakcija. Jedna od prvih metoda za dobijanje primarnih amina je alkilacija amonijaka alkil halogenidima:
Ovo nije najbolja metoda, jer je rezultat mješavina amina svih stupnjeva supstitucije:
itd. Ne samo alkil halogenidi, već i alkoholi mogu djelovati kao alkilirajući agensi. Da bi se to postiglo, mješavina amonijaka i alkohola se propušta preko aluminij oksida na visokoj temperaturi.
2. Zininova reakcija- pogodan način za dobijanje aromatičnih amina u redukciji aromatičnih nitro jedinjenja. Kao redukcioni agensi se koriste: H 2 (na katalizatoru). Ponekad se vodik stvara direktno u trenutku reakcije, za šta se metali (cink, željezo) tretiraju razrijeđenom kiselinom.
2HCl + Fe (strugotine) → FeCl 2 + 2H
C 6 H 5 NO 2 + 6 [H] C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O.
U industriji se ova reakcija odvija zagrijavanjem nitrobenzena vodenom parom u prisustvu željeza. U laboratoriji, vodonik "u trenutku izolacije" nastaje reakcijom cinka sa alkalijom ili gvožđa sa hlorovodoničnom kiselinom. U potonjem slučaju nastaje anilinijev hlorid.
3. Obnavljanje nitrila. Koristite LiAlH 4:
4. Enzimska dekarboksilacija aminokiselina:
5. Upotreba amina.
Amini se koriste u farmaceutskoj industriji i organskoj sintezi (CH 3 NH 2, (CH 3) 2 NH, (C 2 H 5) 2 NH itd.); u proizvodnji najlona (NH 2 - (CH 2) 6 -NH 2 - heksametilendiamin); kao sirovina za proizvodnju boja i plastike (anilin), kao i pesticida.
Spisak korištenih izvora:
- O.S. Gabrielyan i dr. Hemija. 10. razred. Nivo profila: udžbenik za obrazovne ustanove; Drfa, Moskva, 2005;
- "Tutor iz hemije" priredio A. S. Egorov; "Feniks", Rostov na Donu, 2006;
- G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Hemija 10 ćelija. M., Obrazovanje, 2001;
- https://www.calc.ru/Aminy-Svoystva-Aminov.html
- http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=144
- http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-21-00/2008-06-01-16-50-05/193-2008-06-30-20-47-29.html
- http://cnit.ssau.ru/organics/chem5/n232.htm
Prema prirodi ugljikovodičnih supstituenata, amini se dijele na
Opće strukturne karakteristike amina
Baš kao u molekuli amonijaka, u molekuli bilo kojeg amina, atom dušika ima nepodijeljeni elektronski par usmjeren na jedan od vrhova iskrivljenog tetraedra:
Iz tog razloga, amini, poput amonijaka, imaju značajno izražena osnovna svojstva.
Dakle, amini, poput amonijaka, reverzibilno reagiraju s vodom, formirajući slabe baze:
Veza vodonikovog kationa sa atomom azota u molekulu amina ostvaruje se pomoću mehanizma donor-akceptor zbog usamljenog elektronskog para atoma dušika. Granični amini su jače baze u odnosu na amonijak, jer. u takvim aminima, ugljikovodični supstituenti imaju pozitivan induktivni (+I) efekat. S tim u vezi, povećava se elektronska gustina na atomu dušika, što olakšava njegovu interakciju sa H+ katjonom.
Aromatični amini, ako je amino grupa direktno povezana sa aromatičnim jezgrom, pokazuju slabija bazična svojstva u odnosu na amonijak. To je zbog činjenice da je usamljeni elektronski par atoma dušika pomjeren prema aromatičnom π-sistemu benzenskog prstena, zbog čega se smanjuje gustoća elektrona na atomu dušika. Zauzvrat, to dovodi do smanjenja osnovnih svojstava, posebno sposobnosti interakcije s vodom. Tako, na primjer, anilin reagira samo s jakim kiselinama, a praktički ne reagira s vodom.
Hemijska svojstva zasićenih amina
Kao što je već spomenuto, amini reverzibilno reagiraju s vodom:
Vodene otopine amina imaju alkalnu reakciju okoline, zbog disocijacije nastalih baza:
Zasićeni amini reaguju s vodom bolje od amonijaka zbog svojih jačih osnovnih svojstava.
Glavna svojstva zasićenih amina se povećavaju u seriji.
Sekundarni ograničavajući amini su jače baze od primarnih ograničavajućih amina, koji su zauzvrat jače baze od amonijaka. Što se tiče osnovnih svojstava tercijarnih amina, kada je reč o reakcijama u vodenim rastvorima, osnovna svojstva tercijarnih amina su mnogo lošija od sekundarnih, pa čak i nešto lošija od primarnih. To je zbog steričnih prepreka koje značajno utječu na brzinu protonacije amina. Drugim riječima, tri supstituenta "blokiraju" atom dušika i sprječavaju njegovu interakciju sa H+ kationima.
Interakcija sa kiselinama
I slobodni zasićeni amini i njihove vodene otopine stupaju u interakciju s kiselinama. U ovom slučaju nastaju soli:
Budući da su osnovna svojstva zasićenih amina izraženija od onih amonijaka, takvi amini reagiraju čak i sa slabe kiseline, na primjer ugalj:
Soli amina su čvrste tvari koje su vrlo topljive u vodi i slabo topljive u nepolarnim organskim rastvaračima. Interakcija soli amina sa alkalijama dovodi do oslobađanja slobodnih amina, slično kao što se amonijak istiskuje djelovanjem lužina na amonijeve soli:
2. Primarni ograničavajući amini reaguju sa azotnom kiselinom i formiraju odgovarajuće alkohole, dušik N 2 i vodu. Na primjer:
Karakteristična karakteristika ove reakcije je stvaranje plinovitog dušika, u vezi s čime je kvalitativni za primarne amine i koristi se za njihovo razlikovanje od sekundarnih i tercijalnih. Treba napomenuti da se ova reakcija najčešće izvodi miješanjem amina ne sa otopinom same dušične kiseline, već s otopinom soli dušične kiseline (nitrita), a zatim se ovoj smjesi doda jaka mineralna kiselina. Kada nitriti stupe u interakciju s jakim mineralnim kiselinama, nastaje dušična kiselina, koja zatim reagira s aminom:
Sekundarni amini daju uljne tečnosti pod sličnim uslovima, takozvane N-nitrozamine, ali ova reakcija u stvarnosti USE zadatke ne javlja se u hemiji. Tercijarni amini ne reagiraju s dušičnom kiselinom.
Potpuno sagorijevanje bilo kojeg amina dovodi do stvaranja ugljen-dioksid, voda i azot:
Interakcija sa haloalkanima
Važno je napomenuti da se potpuno ista sol dobiva djelovanjem klorovodika na supstituiraniji amin. U našem slučaju, tokom interakcije hlorovodonika sa dimetilaminom:
Dobijanje amina:
1) Alkilacija amonijaka haloalkanima:
U slučaju nedostatka amonijaka, umjesto amina, dobiva se njegova sol:
2) Redukcija metalima (na vodonik u nizu aktivnosti) u kiseloj sredini:
nakon čega slijedi tretman otopine alkalijom da se oslobodi slobodni amin:
3) Reakcija amonijaka sa alkoholima propuštanjem njihove smeše kroz zagrejani aluminijum oksid. U zavisnosti od omjera alkohol/amin, formiraju se primarni, sekundarni ili tercijarni amini:
Hemijska svojstva anilina
Anilin - trivijalni naziv aminobenzena, koji ima formulu:
Kao što se može vidjeti iz ilustracije, u molekuli anilina amino grupa je direktno povezana s aromatičnim prstenom. U takvim aminima, kao što je već spomenuto, osnovna svojstva su mnogo manje izražena nego u amonijaku. Dakle, posebno, anilin praktički ne reagira s vodom i slabim kiselinama kao što je ugljična.
Interakcija anilina sa kiselinama
Anilin reagira s jakim i umjereno jakim neorganskim kiselinama. U ovom slučaju nastaju fenilamonijeve soli:
Interakcija anilina sa halogenima
Kao što je već spomenuto na samom početku ovog poglavlja, amino grupa u aromatičnim aminima se uvlači u aromatični prsten, što zauzvrat smanjuje elektronsku gustoću na atomu dušika, a kao rezultat je povećava u aromatičnom jezgru. Povećanje elektronske gustoće u aromatičnom jezgru dovodi do činjenice da se reakcije elektrofilne supstitucije, posebno reakcije s halogenima, odvijaju mnogo lakše, posebno u orto i para pozicijama u odnosu na amino grupu. Dakle, anilin lako stupa u interakciju s bromnom vodom, formirajući bijeli talog 2,4,6-tribromoanilina:
Ova reakcija je kvalitativna za anilin i često vam omogućava da ga odredite među drugim organskim spojevima.
Interakcija anilina sa azotnom kiselinom
Anilin reaguje sa azotastoj kiselinom, ali zbog specifičnosti i složenosti ove reakcije ne dolazi do nje na pravom ispitu iz hemije.
Reakcije alkilacije anilina
Uz pomoć sekvencijalne alkilacije anilina na atomu dušika halogenim derivatima ugljovodonika mogu se dobiti sekundarni i tercijarni amini:
Hemijska svojstva aminokiselina
Amino kiseline imenovati spojeve u molekulima kojih postoje dvije vrste funkcionalne grupe- amino (-NH 2) i karboksi-(-COOH) grupe.
Drugim riječima, aminokiseline se mogu smatrati derivatima karboksilne kiseline, u čijim je molekulima jedan ili više atoma vodika zamijenjeno amino grupama.
Dakle, opća formula aminokiselina može se napisati kao (NH 2) x R(COOH) y, gdje su x i y najčešće jednaki jedan ili dva.
Pošto aminokiseline imaju i amino grupu i karboksilnu grupu, one se pokazuju Hemijska svojstva slično i aminima i karboksilnim kiselinama.
Kisela svojstva aminokiselina
Formiranje soli sa alkalijama i karbonatima alkalnih metala
Esterifikacija aminokiselina
Aminokiseline mogu ući u reakciju esterifikacije s alkoholima:
NH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH → NH 2 CH 2 COOCH 3 + H 2 O
Osnovna svojstva aminokiselina
1. Formiranje soli pri interakciji sa kiselinama
NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl -
2. Interakcija sa azotnom kiselinom
NH 2 -CH 2 -COOH + HNO 2 → HO-CH 2 -COOH + N 2 + H 2 O
Napomena: interakcija sa dušičnom kiselinom odvija se na isti način kao i sa primarnim aminima
3. Alkilacija
NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I -
4. Interakcija aminokiselina jedna s drugom
Aminokiseline mogu međusobno reagovati i formirati peptide - jedinjenja koja u svojim molekulima sadrže peptidnu vezu -C(O) -NH-
Istovremeno, treba napomenuti da u slučaju reakcije između dvije različite aminokiseline, bez praćenja nekih specifičnih uvjeta sinteze, istovremeno dolazi do stvaranja različitih dipeptida. Tako, na primjer, umjesto reakcije glicina sa alaninom iznad, što dovodi do glicilanina, može doći do reakcije koja vodi do alanilglicina:
Osim toga, molekul glicina ne mora nužno reagirati s molekulom alanina. Reakcije peptizacije se također odvijaju između molekula glicina:
I alanin:
Osim toga, budući da molekuli nastalih peptida, kao i originalni molekuli aminokiselina, sadrže amino grupe i karboksilne grupe, sami peptidi mogu reagirati s aminokiselinama i drugim peptidima zbog stvaranja novih peptidnih veza.
Pojedinačne aminokiseline se koriste za proizvodnju sintetičkih polipeptida ili takozvanih poliamidnih vlakana. Dakle, posebno, polikondenzacijom 6-aminoheksanoične (ε-aminokaproične) kiseline, najlon se sintetizira u industriji:
Najlonska smola dobivena kao rezultat ove reakcije koristi se za proizvodnju tekstilnih vlakana i plastike.
Formiranje unutrašnjih soli aminokiselina u vodenom rastvoru
U vodenim rastvorima aminokiseline postoje uglavnom u obliku unutrašnjih soli - bipolarnih jona (zwitterion).
