Амины, строение, классификация, изомерия, номенклатура

Аминами называются органические соединения, содержащие в молекуле группу —NH₂, называемую аминогруппой. Амины рассматривают как производные аммиак, у которых один или несколько атомов Н замещены углеводородными радикалами.

NH₂ – аминогруппа, NH– иминогруппа.

Называют по радикалам с добавлением слова амин, например:

С Н₃—NH₂ – метиламин и т.д.

NH₂ – R –NH₂ – диамины

СН₂ – СН₂ – СН₂– СН₂ - путресцин (тетраметилендиамин)

| |

NH₂ NH₂

 

СН₂ – СН₂ – СН₂– СН₂ – СН₂ кадаверин (пентаметилендиамин)

| |

NH₂ NH₂

 

Способы получения аминов.

Взаимодействие аммиака с галогеналкинами (реакция Гофмана).

Этим способом получают смесь аминов, при чем сначала образуются соли соответствующих аминов:

а) NH₃ + RJ → (R - NH₃)⁺J^- - соль первичного амина.

б) (RNH₃)⁺J^- + NH₃ → R – NH₂ + NH₄J

в) R – NH₂ + RJ → (R – NH₂ - R) ⁺J – соль вторичного амина

г) (R – NH₂ - R) ⁺J^- + NH₃ → R – NH - R+ NH₄J

 

Взаимодействие спиртов с аммиаком в присутствии водоотнимающего катализатора.

кат

R – OH + NH₂ R – NH₂ + Н₂О

 

кат

СН₃ОН + NH₂ СН₃ - NH₂ + Н₂О

 

Восстановление нитросоединений, например нитроалкинов в присутствии катализаторов (Pt, Pd, Ni).

R – NO₂ + 3Н₂ → R – NH₂ + 2Н₂О

Физические и химические свойства аминов:

Первые представители аминов – газообразные вещества со специфическим запахом (некоторых сыров, селедочных рассолом), триметиламин – имеет неприятный запах тухлой рыбы. Более сложные амины - жидкости, с запахом, а высшие – твердые вещества без запаха.

Температура кипения повышается от низких аминов к высшим. Низшие амины хорошо растворимы в воде, с увеличением молекулярной массы растворимость падает.

По химическим свойствам амины близки к аммиаку – обладают основными свойствами, что объясняется сходством их электронного строения. Однако амины являются более сильными основаниями, чем аммиак, что объясняется некоторым смещением электронного облака связи С-N под влиянием радикала к азоту:

1) образование гидрооксидов:

..

СН₃ - NH₂ + НОН [СН₃ – NH₃]⁺OH^-

гидрооксид аммония

Гидрооксиды легко диссоциируют:

(СН₃ – NH₃)⁺OH^- (СН₃ – NH₃)⁺+ OH^-

Водные растворы аминов имеют щелочную реакцию среды и окрашивают лакмус в синий цвет.

 

Образование солей

..

СН₃ - H₂N + Н⁺ + Сl^- →(СН₃ – NH₃)⁺Cl^-

Хлористый метиламмоний (соль аммиака)

Щелочи, как более сильные основания, вытесняют амины из их солей:

(СН₃ – NH₃)Cl + NaOH → СН₃NH₂ + NaCl + Н₂О

 

Взаимодействие аминов с азотистой кислотой

Первичные амины с HNO₂ образуют спирты с выделением свободного азота и воды:

R – NO₂ + О = N – OH → R – OH + N₂ + Н₂О;

Вторичные амины с азотистой кислотой образуют нирозоамины:

 

+ НО – N=O → = O + Н₂О;

нитрозоамин

 

 

Третичные амины с азотистой кислотой при обычных условиях не реагируют.

Применение. Амины применяются в качестве селективных раст­ворителей, в производстве красителей, поверхностно-активных веществ, фармацевтических препаратов. Алкиламины использу­ются в производстве ускорителей вулканизации каучука, инсек­тицидов. В промышленности полимерных материалов большую роль играют диаминопроизводные углеводородов.

Отдельные представители.

Моноамины алифатического ряда. Моно-, ди-, триметиламины используются в производстве кра­сителей, фармацевтических препаратов.

Этиламин СН₃ - NH₂ применяют при крашении тканей, в медицине, как компонент, ракетного топлива,

1,6-Гексаметилендиамин NH₂—(CH₂)₆—NH₂. Твердое вещество, получается из адипиновой кислоты.

Гексаметилендиамин применяется в производстве полимерных материалов, в молекуле которых мономеры соединены амидными группами —NH—СО—, называемых полиамидами. Примером полиамидов является продукт поликонденеации диамина и двух­основной карбоновой кислоты — найлон:

 

и продукт поликонденсации капролактама — капрон:

 

и продукт поликонденсации капролакткама – капрон

Полиамиды, выпускаемые во многих странах под различными названиями, благодаря высокой прочности, упругости и химиче­ской устойчивости широко применяются для изготовления техни­ческих и бытовых тканей, лент, сетей и т. д.

Аминобензол, анилин C₆H₅—NH₂. Бесцветная маслянистая жидкость с характерным запахом, ядовит. В отличие от аминов жирного ряда очень слабое основание. Получают восстановлением нитробензола. Легко бромируется, сульфируется, окисляется. При взаимодей­ствии анилина с кислотами образуются соли:

Сульфопроизводное анилина — n-сульфоанилин (сульфаниловая кислота) NH₂—C₆H₄—SO₃H применяется для производства сульфамидных лекарственных препаратов.

Анилин — один из важнейших продуктов современной органи­ческой химии. Применяется в производстве красителей, фармацев­тических препаратов, вспомогательных веществ для резиновой промышленности, получения полимерных материалов, взрывчатых веществ.

 

⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: