Klasifikacija amina je raznolika i određena je značajkom strukture koja se uzima kao osnova.
Ovisno o broju organskih skupina povezanih s atomom dušika, postoje:
primarni amini dušik imaju jednu organsku skupinu RNH 2
sekundarni amini dvije organske skupine na dušiku R 2 NH, organske skupine mogu biti različite R "R" NH
tercijarni amini tri organske skupine na dušiku R 3 N ili R "R" R "" N
Prema vrsti organske skupine povezane s dušikom razlikuju se alifatski CH 3 N6H 5 N
Prema broju amino skupina u molekuli amini se dijele na monoamine CH 3 NH 2, diamine H 2 N (CH 2) 2 NH 2, triamine itd.
Nomenklatura amina.
nazivu organskih skupina povezanih s dušikom dodaje se riječ "amin", dok se skupine spominju abecednim redom, npr. CH 3 NHC 3 H 7 metilpropilamin, CH 3 N (C 6 H 5) 2 metildifenilamin. Pravila također dopuštaju da se naziv sastavlja na temelju ugljikovodika u kojem se amino skupina smatra supstituentom. U ovom slučaju, njegov položaj je označen 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 (gornji numerički indeksi u plavoj boji označavaju redoslijed numeriranja C atoma). Za neke amine sačuvani su trivijalni (pojednostavljeni) nazivi: C 6 H 5 NH 2 anilin (naziv prema pravilima nomenklature fenilamin).
U nekim slučajevima koriste se ustaljeni nazivi, koji su iskrivljeni ispravni nazivi: H 2 NCH 2 CH 2 OH monoetanolamin (ispravan 2-aminoetanol); (OHSN 2 CH 2) 2 NH dietanolamin, točan naziv je bis (2-hidroksietil) amin. Trivijalni, iskrivljeni i sustavni (sastavljeni prema pravilima nomenklature) nazivi vrlo često koegzistiraju u kemiji.
Fizikalna svojstva amina.
Prvi predstavnici niza 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 plinoviti na sobnoj temperaturi, zatim s porastom broja atoma u R amini postaju tekućine, a povećanjem duljine lanca R do 10 C atoma kristalne tvari. Topljivost amina u vodi smanjuje se s povećanjem duljine lanca R i s povećanjem broja organskih skupina povezanih s dušikom (prijelaz na sekundarne i tercijarne amine). Miris amina nalikuje mirisu amonijaka, viši (s velikim R) amini su praktički bez mirisa.
Kemijska svojstva amina.
Izrazita sposobnost amina da vežu neutralne molekule (na primjer, halogenovodike HHal, uz stvaranje organoamonijevih soli, sličnih amonijevim solima u anorganska kemija. Za stvaranje nove veze, dušik osigurava nepodijeljeni elektronski par, djelujući kao donor. Proton H + koji sudjeluje u stvaranju veze (iz halogenovodika) ima ulogu akceptora (primatelja), takva se veza naziva donor-akceptorska veza (slika 1). U nastajanju kovalentna veza NH je potpuno ekvivalentan postojećim NH vezama u aminu.
Tercijarni amini također dodaju HCl, ali kada se dobivena sol zagrijava u kiseloj otopini, ona se raspada, dok se R odvaja od atoma N:
(C2H5) 3 N+ HCl® [(C2H5)3 N H]Cl
[(C2H5)3 N H]Cl® (C2H5) 2 N H + C2H5Cl
Uspoređujući ove dvije reakcije, može se vidjeti da C 2 H 5 skupina i H, takoreći, mijenjaju mjesta, kao rezultat toga, sekundarni se formira iz tercijarnog amina.
Otapanjem u vodi, amini hvataju proton na isti način, kao rezultat toga, OH ioni se pojavljuju u otopini, što odgovara formiranju alkalne sredine, što se može detektirati pomoću konvencionalnih indikatora.
C 2 H 5 N H2 + H2O® + + OH
Stvaranjem donor-akceptorske veze, amini mogu dodati ne samo HCl, već i haloalkile RCl, te nastaje nova NR veza, koja je također ekvivalentna postojećima. Ako kao početni uzmemo tercijarni amin, tada dobivamo tetraalkilamonijevu sol (četiri R skupine na jednom atomu N):
(C2H5) 3 N+ C2H5I® [(C2H5) 4 N]Ja
Ove soli, otapajući se u vodi i nekim organskim otapalima, disociraju (razgrađuju se), tvoreći ione:
[(C2H5) 4 N]I® [(C2H5) 4 N] + + ja
Takve otopine, kao i sve otopine koje sadrže ione, provode struja. U tetraalkilamonijevim solima, halogen se može zamijeniti s HO skupinom:
[(CH 3) 4 N]Cl + AgOH® [(CH3) 4 N]OH + AgCl
Dobiveni tetrametilamonijev hidroksid je jaka baza, po svojstvima slična alkalijama.
Primarni i sekundarni amini međusobno djeluju s dušikastom kiselinom HON=O, ali reagiraju na razne načine. Primarni alkoholi nastaju iz primarnih amina:
C 2 H 5 N H 2 + H N O2® C2H5OH+ N 2+H2O
Za razliku od primarnih amina, sekundarni amini tvore žute, teško topive nitrozamine s dušikastom kiselinom, spojeve koji sadrže >NN = O dio:
(C2H5) 2 N H+H N O 2® (C 2 H 5) 2 N N\u003d O + H2O
Tercijarni amini ne reagiraju s dušikastom kiselinom na uobičajenoj temperaturi, stoga je dušikasta kiselina reagens koji omogućuje razlikovanje primarnih, sekundarnih i tercijarnih amina.
Kada se amini kondenziraju s karboksilnim kiselinama, nastaju kiselinski amidi - spojevi s fragmentom S(O)N
Kondenzacija amina s aldehidima i ketonima dovodi do stvaranja takozvanih spojeva Schiffovih baza koji sadrže fragment N=C2.
Kada primarni amini reagiraju s fosgenom Cl 2 C=O, nastaju spojevi s N=C=O skupinom koji se nazivaju izocijanati (slika 2D, dobivanje spoja s dvije izocijanatne skupine).
Među aromatskim aminima najpoznatiji je anilin (fenilamin) C 6 H 5 NH 2 . Po svojstvima je blizak alifatskim aminima, ali je njegova bazičnost manje izražena u vodene otopine ne stvara alkalnu sredinu. Kao i alifatski amini, može tvoriti amonijeve soli s jakim mineralnim kiselinama [C 6 H 5 NH 3] + Cl. Kada anilin reagira s dušikastom kiselinom (u prisutnosti HCl), nastaje diazo spoj koji sadrži RN=N fragment, a dobiva se u obliku ionske soli nazvane diazonijeva sol (slika 3A). Dakle, interakcija s nitratnom kiselinom nije ista kao u slučaju alifatskih amina. Benzenska jezgra u anilinu ima reaktivnost, karakterističan za aromatske spojeve ( cm. AROMATIČNOST), pri halogeniranju atomi vodika u orto- i par-položaji amino skupine su supstituirani, što rezultira kloranilinima s različitim stupnjevima supstitucije (slika 3B). Djelovanje sumporne kiseline dovodi do sulfonacije u par-položaju amino skupine, nastaje tzv. sulfanilna kiselina (slika 3B).
Dobivanje amina.
Kada amonijak reagira s haloalkilima, kao što je RCl, nastaje smjesa primarnih, sekundarnih i tercijarnih amina. Rezultirajući nusproizvod HCl dodaje se aminima kako bi nastala amonijeva sol, ali s viškom amonijaka, sol se razgrađuje, što omogućuje izvođenje procesa do stvaranja kvaternih amonijevih soli (slika 4A). Za razliku od alifatskih haloalkila, aril halogenidi, na primjer, C 6 H 5 Cl, reagiraju s amonijakom s velikim poteškoćama, sinteza je moguća samo s katalizatorima koji sadrže bakar. U industriji se alifatski amini dobivaju katalitičkom interakcijom alkohola s NH3 pri 300500 °C i tlaku od 120 MPa, što rezultira mješavinom primarnih, sekundarnih i tercijarnih amina (slika 4B).
Interakcija aldehida i ketona s amonijevom soli mravlje kiseline HCOOH4 dovodi do primarnih amina (slika 4C), dok reakcija aldehida i ketona s primarnim aminima (u prisutnosti mravlje kiseline HCOOH) dovodi do sekundarnih amina (slika 4C). 4D).
Nitro spojevi (koji sadrže NO 2 skupinu) nakon redukcije tvore primarne amine. Ova metoda, koju je predložio N.N. Zinin, malo se koristi za alifatske spojeve, ali je važna za dobivanje aromatskih amina i čini osnovu industrijska proizvodnja anilin (slika 4e).
Kao zasebni spojevi amini se malo koriste, npr. polietilenpoliamin [-C 2 H 4 NH-] se koristi u svakodnevnom životu n(trgovački naziv PEPA) kao učvršćivač epoksidnih smola. Glavna upotreba amina kao međuproizvoda u pripremi raznih organska tvar. Vodeća uloga pripada anilinu, na temelju kojeg se proizvodi širok raspon anilinskih boja, a "specijalizacija" boja se postavlja već u fazi dobivanja samog anilina. Ultračisti anilin bez homologa se u industriji naziva "anilin za plavo" (što znači boju buduće boje). "Anilin za crveno" mora sadržavati, osim anilina, smjesu orto- i par-toluidin (CH3C6H4NH2).
Alifatski diamini su polazni spojevi za proizvodnju poliamida, na primjer, najlona (slika 2), koji se široko koristi za proizvodnju vlakana, polimernih filmova, kao i komponenti i dijelova u strojogradnji (poliamidni zupčanici).
Poliuretani se dobivaju iz alifatskih diizocijanata (slika 2), koji imaju kompleks tehnički važnih svojstava: visoku čvrstoću u kombinaciji s elastičnošću i vrlo visoku otpornost na abraziju (poliuretanski potplati za cipele), kao i dobro prianjanje na širok raspon materijala (poliuretan ljepila). Široko se koriste u obliku pjene (poliuretanske pjene).
Na temelju sulfanilne kiseline (slika 3) sintetizirani su protuupalni lijekovi sulfonamidi.
Diazonijeve soli (sl. 2) koriste se u fotoosjetljivim materijalima za nacrte, što omogućuje dobivanje slike zaobilazeći uobičajenu fotografiju srebrnog halida ( cm. SVJETLO KOPIRANJE).
Mihail Levitski
Amini su organski derivati amonijaka koji sadrže amino skupinu NH 2 i organski radikal. Općenito, formula amina je formula amonijaka u kojoj su atomi vodika zamijenjeni radikalom ugljikovodika.
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 skupine, ali nekoliko. Prema ovoj osobini dijele se na mono, di-, tri-, ... poliamine.
- Prema vrsti radikala vezanih uz atom dušika razlikuju se alifatski (ne sadrže cikličke lance), aromatski (sadrže cikl, najpoznatiji je anilin s benzenskim prstenom), mješoviti (masno-aromatski, sadržavaju cikličke i ne- ciklički radikali).
Svojstva
Ovisno o duljini lanca atoma u organskom radikalu, amini mogu biti plinoviti (tri-, di-, metilamin, etilamin), tekuće ili krute tvari. Što je lanac duži, tvar je tvrđa. Najjednostavniji amini topljivi su u vodi, ali kako se prelazi na složenije spojeve, topljivost u vodi se smanjuje.
Plinoviti i tekući amini su tvari s izraženim mirisom na amonijak. Krutine su praktički bez mirisa.
Amini se pojavljuju u kemijske reakcije jaka osnovna svojstva, kao rezultat interakcije sa anorganske kiseline dobivaju se alkilamonijeve soli. Reakcija s dušikastom kiselinom kvalitativna je za ovu klasu spojeva. Kod primarnog amina dobivaju se alkohol i plinoviti dušik, a kod sekundarnog netopljivi žuti talog s izraženim mirisom nitrozodimetilamina; s tercijarnom reakcijom ne ide.
Reagiraju s kisikom (gore na zraku), halogenima, karboksilnim kiselinama i njihovim derivatima, aldehidima, ketonima.
Gotovo svi amini, uz rijetke iznimke, su otrovni. Dakle, najpoznatiji predstavnik klase, anilin, lako prodire u kožu, oksidira hemoglobin, deprimira središnji živčani sustav, remeti metabolizam, što čak može dovesti do smrti. Otrovno za ljude i parove.
Znakovi trovanja:
- otežano disanje
- cijanoza nosa, usana, vrhova prstiju,
- ubrzano disanje i ubrzano lupanje srca, gubitak svijesti.
Prva pomoć:
- isperite kemijski reagens vatom i alkoholom,
- omogućiti pristup čistom zraku,
- pozvati hitnu pomoć.
Primjena
— Kao učvršćivač za epoksidne smole.
— Kao katalizator u kemijskoj industriji i metalurgiji.
- Sirovine za proizvodnju poliamidnih umjetnih vlakana, kao što je najlon.
— Za proizvodnju poliuretana, poliuretanskih pjena, 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 gnojiva, ubrzivača vulkanizacije gume, antikorozivnih reagensa, puferskih otopina.
— Kao dodatak motornim uljima i gorivima, suho gorivo.
— Za dobivanje materijala osjetljivih na svjetlost.
- Urotropin se koristi kao dodatak hrani, ali i kao sastojak kozmetike.
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, novokaina), boja, repelenata, aditiva za goriva i motorna ulja. Koristi se za izradu reagensa za zaštitu od korozije, za obogaćivanje ruda, za stvrdnjavanje epoksidnih smola i za ubrzavanje procesa vulkanizacije.
trietilamin
Tercijarni amin. Koristi se u kemijskoj 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 gnojiva, sredstava za suzbijanje korova, boja.
1-butilamin
Tert-butilamin, spoj u kojem je tert-butilna organska skupina vezana na dušik. Tvar se koristi u sintezi pojačivača vulkanizacije gume, lijekova, boja, tanina, pripravaka za suzbijanje korova i insekata.
urotropin (heksamin)
policiklički amin. Supstanca koja se traži u gospodarstvu. Koristi se kao dodatak hrani, lijek i komponenta lijeka, sastojak u kozmetici, puferske otopine za analitičku kemiju; kao suho gorivo, učvršćivač polimernih smola, u sintezi fenol-formaldehidnih smola, fungicida, eksploziva, sredstava za zaštitu od korozije.
Amini su sasvim neočekivano ušli u naše živote. Donedavno su to bile otrovne tvari, sraz s kojima bi mogao dovesti do smrti. I sada, nakon stoljeća i pol, aktivno koristimo sintetička vlakna, tkanine, građevinske materijale, boje, koji se temelje na aminima. Ne, nisu postali sigurniji, ljudi su ih jednostavno mogli "ukrotiti" i pokoriti, izvlačeći za sebe određene koristi. O kojem, i dalje ćemo razgovarati.
Definicija
Za kvalitativno i kvantitativno određivanje anilina u otopinama ili spojevima koristi se reakcija s na kraju koje na dno epruvete padne bijeli talog u obliku 2,4,6-tribromanilina.
Amini u prirodi
Amini se u prirodi nalaze posvuda u obliku vitamina, hormona, međuprodukata metabolizma, a nalaze se i u životinjama i biljkama. Osim toga, pri truljenju živih organizama nastaju i srednji amini koji u tekućem stanju šire neugodan miris salamure od haringe. U literaturi naširoko opisivani "kadaverični otrov" pojavio se upravo zahvaljujući specifičnoj ambri amina.
Dugo vremena su tvari koje razmatramo bile zbunjene s amonijakom zbog sličnog mirisa. No sredinom devetnaestog stoljeća francuski kemičar Wurtz uspio je sintetizirati metilamin i etilamin i dokazati da otpuštaju ugljikovodike kada izgaraju. To je bila temeljna razlika između spomenutih spojeva i amonijaka.
Dobivanje amina u industrijskim uvjetima
Budući da je atom dušika u aminima u najniži stupanj oksidacijom, tada je redukcija spojeva koji sadrže dušik najjednostavniji i najpristupačniji način za njihovo dobivanje. On je taj koji se široko koristi u industrijskoj praksi zbog svoje jeftinosti.
Prva metoda je redukcija nitro spojeva. Reakciju tijekom koje nastaje anilin nazvao je znanstvenik Zinin i prvi put je izvedena sredinom devetnaestog stoljeća. Druga metoda je redukcija amida litij aluminijevim hidridom. Primarni amini također se mogu reducirati iz nitrila. Treća opcija su reakcije alkilacije, odnosno uvođenje alkilnih skupina u molekule amonijaka.
Primjena amina
Sami po sebi, u obliku čistih tvari, amini se malo koriste. Jedan rijedak primjer je polietilenpoliamin (PEPA), koji olakšava stvrdnjavanje epoksidne smole u kući. U osnovi primarni, tercijarni ili sekundarni amin je intermedijer u proizvodnji raznih organskih tvari. Najpopularniji je anilin. Osnova je velike palete anilinskih boja. Boja koja će na kraju ispasti izravno ovisi o odabranoj sirovini. Čisti anilin daje Plava boja, a smjesa anilina, orto- i para-toluidina bit će crvena.
Alifatski amini potrebni su za dobivanje poliamida kao što su najlon i dr. Koriste se u strojogradnji, kao iu proizvodnji užadi, tkanina i filmova. Osim toga, alifatski diizocijanati se koriste u proizvodnji poliuretana. Zbog svojih iznimnih svojstava (lakoća, čvrstoća, elastičnost i mogućnost pričvršćivanja na bilo koju podlogu) traženi su u građevinarstvu (montažna pjena, ljepilo) i obućarskoj industriji (protuklizni potplati).
Medicina je još jedno područje u kojem se koriste amini. Kemija pomaže sintetizirati antibiotike sulfonamidne skupine iz njih, 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 zdravlju: udisanje para, kontakt s otvorenom kožom ili gutanje spojeva u tijelo. Smrt nastaje zbog nedostatka kisika, jer se amini (osobito anilin) vežu na hemoglobin krvi i sprječavaju ga da uhvati molekule kisika. Alarmantni simptomi su otežano disanje, plavi nazolabijalni trokut i vrhovi prstiju, tahipneja (ubrzano disanje), tahikardija, gubitak svijesti.
U slučaju kontakta s ovim tvarima na golim dijelovima tijela, potrebno ih je brzo ukloniti vatom prethodno natopljenom alkoholom. To se mora učiniti što je pažljivije moguće kako se ne bi povećalo područje kontaminacije. Ako se pojave simptomi trovanja, svakako se trebate obratiti liječniku.
Alifatski amini su otrov za živčani i kardiovaskularni sustav. Mogu uzrokovati depresiju funkcije jetre, njezinu degeneraciju, pa čak i onkološke bolesti mjehura.
Kemijska svojstva amina.
Budući da amini, kao derivati amonijaka, imaju strukturu sličnu njemu (tj. imaju nepodijeljeni par elektrona u atomu dušika), oni pokazuju svojstva slična njemu. Oni. amini, poput amonijaka, su baze, budući da atom dušika može osigurati elektronski par za stvaranje veze s česticama s nedostatkom elektrona u skladu s donor-akceptorskim mehanizmom (što odgovara definiciji Lewisove bazičnosti).
I. Svojstva amina kao baza (akceptora protona)
1. Vodene otopine alifatskih amina pokazuju alkalnu reakciju jer u interakciji s vodom nastaju alkilamonijevi hidroksidi, slični amonijevom hidroksidu:
CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH -
Anilin praktički ne reagira s vodom.
Vodene otopine su alkalne prirode:
Veza protona s aminom, kao i s amonijakom, nastaje prema donor-akceptorskom mehanizmu zbog slobodnog elektronskog para atoma dušika.
Alifatski amini su jače baze od amonijaka, jer alkilni radikali povećavaju gustoću elektrona na atomu dušika zbog + ja-posljedica. Iz tog razloga, elektronski par atoma dušika drži se manje čvrsto i lakše stupa u interakciju s protonom.
2. U interakciji s kiselinama, amini tvore soli:
C 6 H 5 NH 2 + HCl → (C 6 H 5 NH 3) Cl
fenilamonijev klorid
2CH 3 NH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3 NH 3) 2 SO 4
metil amonijev sulfat
Soli amina - čvrste tvari, visoko topljiv u vodi i slabo topljiv u nepolarnim tekućinama. Prilikom reakcije s alkalijama oslobađaju se slobodni amini:
Aromatski amini su slabije baze od amonijaka, budući da se slobodni elektronski par dušikovog atoma pomiče prema benzenskom prstenu, konjugirajući s π-elektronima aromatske jezgre, što smanjuje gustoću elektrona na dušikovom atomu (-M efekt). Naprotiv, alkilna skupina je dobar donor gustoće elektrona (+I-efekt).
ili 
Smanjenje gustoće elektrona na atomu dušika dovodi do smanjenja sposobnosti odvajanja protona od slabih kiselina. Stoga anilin stupa u interakciju samo sa jake kiseline(HCl, H 2 SO 4), a njegova vodena otopina ne oboji se u lakmus plavo.
Atom dušika u molekulama amina ima nepodijeljeni par elektrona, koji može sudjelovati u stvaranju veze donor-akceptorskim mehanizmom.
anilin amonijak primarni amin sekundarni amin tercijarni amin
povećava se gustoća elektrona na atomu dušika.
Zbog prisutnosti usamljenog para elektrona u molekulama, amini, poput amonijaka, pokazuju osnovna svojstva.
anilin amonijak primarni amin sekundarni amin
poboljšavaju se osnovna svojstva, zbog utjecaja vrste i broja radikala.
C6H5NH2< NH 3 < RNH 2 < R 2 NH < R 3 N (в газовой фазе)
II. Oksidacija amina
Amini, osobito aromatski, lako oksidiraju na zraku. Za razliku od amonijaka, oni se mogu zapaliti otvorenim plamenom. Aromatski 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 s nitratnom kiselinom
Dušična kiselina HNO 2 je nestabilan spoj. Stoga se koristi samo u trenutku odabira. HNO 2 nastaje, kao i sve slabe kiseline, djelovanjem jake kiseline na njezinu sol (nitrit):
KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl
ili NO 2 - + H + → HNO 2
Struktura produkata reakcije s dušikastom kiselinom ovisi o prirodi amina. Stoga se ova reakcija koristi za razlikovanje primarnih, sekundarnih i tercijarnih amina.
Primarni alifatski amini s HNO2 tvore alkohole:
R-NH 2 + HNO 2 → R-OH + N 2 + H 2 O
- Od velike je važnosti reakcija diazotiranja primarnih aromatskih amina pod djelovanjem dušikove kiseline, dobivenih reakcijom natrijeva nitrita s klorovodična kiselina. I tada nastaje fenol:
Sekundarni amini (alifatski i aromatski) pod djelovanjem HNO 2 prelaze u N-nitrozo derivate (tvari karakterističnog mirisa):
R 2 NH + H-O-N=O → R 2 N-N=O + H 2 O
alkilnitrozamin
· Reakcija s tercijarnim aminima dovodi do stvaranja nestabilnih soli i nema praktične važnosti.
IV. Posebna svojstva:
1. Stvaranje kompleksnih spojeva s prijelaznim metalima:
2. Adicija alkil halogenida Amini dodaju haloalkane da nastanu sol:
Obradom dobivene soli s alkalijom, možete dobiti slobodni amin:
V. Aromatska elektrofilna supstitucija u aromatskim aminima (reakcija anilina s bromna voda ili sa dušična kiselina):
U aromatskim aminima, amino skupina olakšava supstituciju u orto i para položajima benzenskog prstena. Stoga se halogeniranje anilina događa brzo čak i u odsutnosti katalizatora, a tri vodikova atoma benzenskog prstena se zamjenjuju odjednom, a taloži se bijeli talog 2,4,6-tribromanilina:
Ova reakcija s bromnom vodom koristi se kao kvalitativna reakcija za anilin.
U tim reakcijama (bromiranje i nitriranje) pretežno nastaje orto- i par- izvedenice.
4. Metode dobivanja amina.
1. Hoffmannova reakcija. Jedna od prvih metoda za dobivanje primarnih amina je alkilacija amonijaka s alkil halogenidima:
Ovo nije najbolja metoda, budući da je rezultat mješavina amina svih stupnjeva supstitucije:
itd. Ne samo alkil halogenidi, već i alkoholi mogu djelovati kao alkilirajuća sredstva. Da bi se to postiglo, smjesa amonijaka i alkohola prolazi preko aluminijevog oksida na visokoj temperaturi.
2. Zininova reakcija- pogodan način dobivanja aromatskih amina u redukciji aromatskih nitro spojeva. Kao redukcijska sredstva koriste se: H 2 (na katalizatoru). Ponekad se vodik stvara izravno u trenutku reakcije, za što se metali (cink, željezo) tretiraju razrijeđenom kiselinom.
2HCl + Fe (strugotine) → FeCl 2 + 2H
C6H5NO2 + 6 [H] C6H5NH2 + 2H20.
U industriji se ova reakcija odvija zagrijavanjem nitrobenzena s vodenom parom u prisutnosti željeza. U laboratoriju vodik "u trenutku izolacije" nastaje reakcijom cinka s lužinom ili željeza s klorovodičnom kiselinom. U potonjem slučaju nastaje anilinijev klorid.
3. Oporaba 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 i dr.); u proizvodnji najlona (NH 2 - (CH 2) 6 -NH 2 - heksametilendiamin); kao sirovina za proizvodnju boja i plastike (anilin), te pesticida.
Popis korištenih izvora:
- O.S. Gabrielyan i dr. Kemija. 10. razred. Razina profila: udžbenik za obrazovne ustanove; Droplja, Moskva, 2005.;
- "Tutor u kemiji" uredio A. S. Egorov; "Feniks", Rostov na Donu, 2006.;
- G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kemija 10 stanica. 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 značajke amina
Kao i u molekuli amonijaka, u molekuli bilo kojeg amina, atom dušika ima nepodijeljeni elektronski par usmjeren na jedan od vrhova iskrivljenog tetraedra:
Zbog toga amini, kao i amonijak, imaju značajno izražena bazična svojstva.
Dakle, amini, poput amonijaka, reverzibilno reagiraju s vodom, tvoreći slabe baze:
Veza vodikovog kationa s atomom dušika u molekuli amina ostvaruje se donorsko-akceptorskim mehanizmom zahvaljujući slobodnom elektronskom paru atoma dušika. Granični amini su jače baze u usporedbi s amonijakom, jer. u takvim aminima ugljikovodični supstituenti imaju pozitivan induktivni (+I) učinak. U tom smislu povećava se gustoća elektrona na atomu dušika, što olakšava njegovu interakciju s kationom H +.
Aromatski amini, ako je amino skupina izravno povezana s aromatskom jezgrom, pokazuju slabija bazična svojstva u usporedbi s amonijakom. To je zbog činjenice da je slobodni elektronski par dušikovog atoma pomaknut prema aromatskom π-sustavu benzenskog prstena, zbog čega dolazi do smanjenja elektronske gustoće na dušikovom atomu. 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.
Kemijska 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 reagiraju s vodom bolje od amonijaka zbog svojih jačih bazičnih svojstava.
Glavna svojstva zasićenih amina rastu u nizu.
Sekundarni ograničavajući amini jače su baze od primarnih ograničavajućih amina, koji su pak jače baze od amonijaka. Što se tiče osnovnih svojstava tercijarnih amina, ako govorimo o reakcijama u vodenim otopinama, onda su bazična svojstva tercijarnih amina znatno lošija od svojstava sekundarnih amina, pa čak i nešto lošija od primarnih. To je zbog prostornih prepreka, koje značajno utječu na brzinu protonacije amina. Drugim riječima, tri supstituenta "blokiraju" atom dušika i sprječavaju njegovu interakciju s H + kationima.
Interakcija s kiselinama
I slobodni zasićeni amini i njihove vodene otopine međusobno djeluju s kiselinama. U ovom slučaju nastaju soli:
Budući da su osnovna svojstva zasićenih amina izraženija nego kod amonijaka, takvi amini reagiraju čak i s slabe kiseline, na primjer ugljen:
Aminske soli su krutine koje su visoko topive u vodi i slabo topljive u nepolarnim organskim otapalima. Interakcija soli amina s alkalijama dovodi do oslobađanja slobodnih amina, slično kao što se amonijak istiskuje djelovanjem alkalija na amonijeve soli:
2. Primarni ograničavajući amini reagiraju s dušikastom kiselinom pri čemu nastaju odgovarajući alkoholi, dušik N 2 i voda. Na primjer:
Karakteristična značajka ove reakcije je stvaranje plinovitog dušika, u vezi s kojim je kvalitativna za primarne amine i koristi se za njihovo razlikovanje od sekundarnih i tercijarnih. Treba napomenuti da se ova reakcija najčešće provodi miješanjem amina ne s otopinom same dušikove kiseline, već s otopinom soli dušične kiseline (nitrita) i zatim dodavanjem jake mineralne kiseline u tu smjesu. Kada nitriti stupaju u interakciju s jakim mineralnim kiselinama, nastaje dušična kiselina, koja zatim reagira s aminom:
Sekundarni amini pod sličnim uvjetima daju uljaste tekućine, takozvane N-nitrozamine, ali ova reakcija u stvarnom KORISTITI zadatke ne javlja se u kemiji. Tercijarni amini ne reagiraju s nitratnom kiselinom.
Potpuno izgaranje bilo kojeg amina dovodi do stvaranja ugljični dioksid, voda i dušik:
Interakcija s haloalkanima
Važno je napomenuti da se potpuno ista sol dobiva djelovanjem klorovodika na više supstituirani amin. U našem slučaju, tijekom interakcije klorovodika s dimetilaminom:
Dobivanje amina:
1) Alkilacija amonijaka haloalkanima:
U slučaju nedostatka amonijaka umjesto amina dobiva se njegova sol:
2) Redukcija metalima (u vodik u nizu aktivnosti) u kiselom mediju:
nakon čega slijedi obrada otopine lužinom da se oslobodi slobodni amin:
3) Reakcija amonijaka s alkoholima propuštanjem njihove smjese kroz zagrijani aluminijev oksid. Ovisno o udjelu alkohol/amin nastaju primarni, sekundarni ili tercijarni amini:
Kemijska svojstva anilina
Anilin - trivijalni naziv aminobenzena, koji ima formulu:
Kao što se može vidjeti iz ilustracije, u molekuli anilina amino skupina je izravno povezana s aromatskim 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 poput ugljične.
Međudjelovanje anilina s kiselinama
Anilin reagira s jakim i srednje jakim anorganskim kiselinama. U ovom slučaju nastaju fenilamonijeve soli:
Interakcija anilina s halogenima
Kao što je već spomenuto na samom početku ovog poglavlja, amino skupina u aromatskim aminima je uvučena u aromatski prsten, što zauzvrat smanjuje gustoću elektrona na atomu dušika, a kao rezultat toga povećava je u aromatskoj jezgri. Povećanje gustoće elektrona u aromatskoj jezgri dovodi do činjenice da se reakcije elektrofilne supstitucije, posebno reakcije s halogenima, odvijaju mnogo lakše, posebno u orto i para položajima u odnosu na amino skupinu. Dakle, anilin lako stupa u interakciju s bromnom vodom, stvarajući bijeli talog 2,4,6-tribromanilina:
Ova reakcija je kvalitativna za anilin i često vam omogućuje da je odredite među drugim organskim spojevima.
Interakcija anilina s nitratnom kiselinom
Anilin reagira s dušikovom kiselinom, no zbog specifičnosti i složenosti te reakcije ne pojavljuje se na pravom ispitu iz kemije.
Reakcije alkilacije anilina
Uz pomoć sekvencijalnog alkiliranja anilina na atomu dušika s halogenim derivatima ugljikovodika mogu se dobiti sekundarni i tercijarni amini:
Kemijska svojstva aminokiselina
Aminokiseline imenovati spojeve u molekulama kojih ima dvije vrste funkcionalne skupine- amino (-NH 2) i karboksi-(-COOH) skupine.
Drugim riječima, aminokiseline se mogu smatrati derivatima karboksilne kiseline, u čijim je molekulama jedan ili više vodikovih atoma zamijenjeno amino skupinama.
Dakle, opća formula aminokiselina može se napisati kao (NH 2) x R(COOH) y, gdje su x i y najčešće jednaki jedan ili dva.
Budući da aminokiseline imaju i amino skupinu i karboksilnu skupinu, one pokazuju Kemijska svojstva slično i aminima i karboksilnim kiselinama.
Kisela svojstva aminokiselina
Stvaranje soli s alkalijama i karbonatima alkalijskih metala
Esterifikacija aminokiselina
Aminokiseline mogu stupiti 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. Stvaranje soli u interakciji s kiselinama
NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl -
2. Interakcija s nitratnom kiselinom
NH 2 -CH 2 -COOH + HNO 2 → HO-CH 2 -COOH + N 2 + H 2 O
Napomena: interakcija s dušikastom kiselinom odvija se na isti način kao i s primarnim aminima
3. Alkilacija
NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I -
4. Međusobno djelovanje aminokiselina
Aminokiseline mogu reagirati jedna s drugom stvarajući peptide - spojeve koji u svojim molekulama sadrže peptidnu vezu -C (O) -NH-
Istodobno, treba napomenuti da u slučaju reakcije između dvije različite aminokiseline, bez poštivanja nekih specifičnih uvjeta sinteze, stvaranje različitih dipeptida događa se istovremeno. Tako, na primjer, umjesto gore navedene reakcije glicina s alaninom, koja dovodi do glicilanina, može doći do reakcije koja vodi do alanilglicina:
Osim toga, molekula glicina ne mora nužno reagirati s molekulom alanina. Reakcije peptizacije također se odvijaju između molekula glicina:
I alanin:
Osim toga, budući da molekule nastalih peptida, kao i izvorne molekule aminokiselina, sadrže amino skupine i karboksilne skupine, sami peptidi mogu reagirati s aminokiselinama i drugim peptidima zbog stvaranja novih peptidnih veza.
Pojedinačne aminokiseline koriste se za proizvodnju sintetskih polipeptida ili tzv. poliamidnih vlakana. Dakle, posebno polikondenzacijom 6-aminoheksanske (ε-aminokapronske) kiseline, najlon se sintetizira u industriji:
Najlonska smola dobivena kao rezultat ove reakcije koristi se za proizvodnju tekstilnih vlakana i plastike.
Stvaranje unutarnjih soli aminokiselina u vodenoj otopini
U vodenim otopinama aminokiseline postoje uglavnom u obliku unutarnjih soli – bipolarnih iona (zwitterioni).
