Aminai- organiniai amoniako dariniai, kurių molekulėje vienas, du arba visi trys vandenilio atomai pakeisti anglies liekana.

Paprastai yra trijų tipų aminai:

Aminai, kuriuose amino grupė yra tiesiogiai prijungta prie aromatinio žiedo, vadinami aromatiniais aminais.

Paprasčiausias šių junginių atstovas yra aminobenzenas arba anilinas:

Pagrindinis skiriamasis aminų elektroninės struktūros bruožas yra vienišos elektronų poros buvimas ant azoto atomo, įtraukto į funkcinę grupę. Dėl to aminai turi bazių savybių.

Yra jonų, kurie yra formalaus visų vandenilio atomų pakeitimo angliavandenilio radikalu produktas amonio jone:

Šie jonai randami druskose, panašiose į amonio druskas. Jos vadinamos ketvirtinėmis amonio druskomis.

Aminų izomerizmas ir nomenklatūra

1. Aminams būdinga struktūrinė izomerija:

A) anglies skeleto izomerija:

b) funkcinės grupės padėties izomerija:

2. Pirminiai, antriniai ir tretiniai aminai yra vienas kito izomeriniai (tarpklasių izomerija):

Kaip matyti iš pateiktų pavyzdžių, norint pavadinti aminą, su azoto atomu susiję pakaitai yra išvardyti (pirmybės tvarka) ir pridedama priesaga - aminas.

Aminų fizinės savybės

Paprasčiausi aminai (metilaminas, dimetilaminas, trimetilaminas) yra dujinės medžiagos. Likę žemesni aminai yra skysčiai, kurie gerai tirpsta vandenyje. Jie turi būdingą kvapą, primenantį amoniaką.

Pirminiai ir antriniai aminai gali sudaryti vandenilinius ryšius. Dėl to pastebimai padidėja jų virimo temperatūra, palyginti su junginiais, kurių molekulinė masė yra tokia pati, bet negali sudaryti vandenilinių jungčių.

Anilinas yra aliejinis skystis, mažai tirpus vandenyje, verdantis 184 °C temperatūroje.

Aminų cheminės savybės

Aminų chemines savybes daugiausia lemia vienišos elektronų poros buvimas ant azoto atomo.

Aminai kaip bazės. Amino grupės azoto atomas, kaip ir azoto atomas amoniako molekulėje, dėl vienišos elektronų poros gali sudaryti kovalentinį ryšį pagal donoro-akceptoriaus mechanizmą, veikdamas kaip donoras. Šiuo atžvilgiu aminai, kaip ir amoniakas, gali prijungti vandenilio katijoną, ty veikti kaip bazė:

1. Amionų reakcija su vandeniu veda prie hidroksido jonų susidarymo:

2. Reakcija su rūgštimis. Amoniakas reaguoja su rūgštimis, sudarydamas amonio druskas. Aminai taip pat gali reaguoti su rūgštimis:

Pagrindinės alifatinių aminų savybės yra ryškesnės nei amoniako. Taip yra dėl to, kad yra vienas ar keli donoro alkilo pakaitalai, kurių teigiamas indukcinis poveikis padidina elektronų tankį azoto atome. Elektronų tankio padidėjimas paverčia azotą stipresniu elektronų poros donoru, o tai pagerina pagrindines jo savybes:

Amionų deginimas. Aminai dega ore, sudarydami anglies dioksidą, vandenį ir azotą:

Aminų taikymas

Aminai plačiai naudojami vaistams ir polimerinėms medžiagoms gaminti. Anilinas yra svarbiausias šios klasės junginys, naudojamas anilino dažų, vaistų (sulfonamidinių vaistų) ir polimerinių medžiagų (anilino formaldehido dervų) gamybai.

Aminų klasifikacija yra įvairi ir priklauso nuo to, kuri struktūrinė savybė yra laikoma pagrindu.

Priklausomai nuo organinių grupių, susijusių su azoto atomu, skaičiaus, yra:

pirminiai aminai viena organinė grupė ant azoto RNH2

antriniai aminai dvi organinės grupės ant azoto R 2 NH, organinės grupės gali būti skirtingos R "R" NH

tretiniai aminai trys organinės grupės prie azoto R3N arba R"R"R""N

Atsižvelgiant į organinės grupės, susijusios su azotu, tipą, išskiriami alifatiniai CH 3 N6H 5 N

Pagal amino grupių skaičių molekulėje aminai skirstomi į monoaminus CH 3 NH 2, diaminus H 2 N(CH 2) 2 NH 2, triaminus ir kt.

Aminų nomenklatūra.

prie organinių grupių, susijusių su azotu, pavadinimo pridedamas žodis „aminas“, o grupės minimos abėcėlės tvarka, pavyzdžiui, CH 3 NHC 3 H 7 metilpropilaminas, CH 3 N (C 6 H 5) 2 metildifenilaminas. Taisyklės taip pat leidžia pavadinimą sudaryti remiantis angliavandeniliu, kuriame amino grupė laikoma pakaitalu. Šiuo atveju jo padėtis nurodoma naudojant skaitinį indeksą: C 5 H 3 C 4 H 2 C 3 H(NH 2) C 2 H 2 C 1 H 3 3-aminopentanas (viršutiniai mėlyni skaitiniai indeksai rodo numeravimo tvarką). C atomai). Kai kuriems aminams buvo išsaugoti trivialūs (supaprastinti) pavadinimai: C 6 H 5 NH 2 anilinas (pavadinimas pagal nomenklatūros taisykles yra fenilaminas).

Kai kuriais atvejais naudojami nusistovėję pavadinimai, kurie yra iškraipyti teisingi pavadinimai: H 2 NCH 2 CH 2 OH monoetanolaminas (teisingai 2-aminoetanolis); (OHCH 2 CH 2) 2 NH dietanolaminas, teisingas pavadinimas yra bis(2-hidroksietil)aminas. Chemijoje gana dažnai sugyvena trivialūs, iškraipyti ir sisteminiai (sudaryti pagal nomenklatūros taisykles) pavadinimai.

Aminų fizinės savybės.

Pirmieji aminų serijos atstovai metilaminas CH 3 NH 2, dimetilaminas (CH 3) 2 NH, trimetilaminas (CH 3) 3 N ir etilaminas C 2 H 5 NH 2 yra dujiniai kambario temperatūroje, tada didėja jų skaičius. R atomų aminai tampa skysčiais, o grandinės ilgiui R padidėjus iki 10 C atomų kristalinės medžiagos. Aminų tirpumas vandenyje mažėja didėjant grandinės ilgiui R ir didėjant su azotu susijusių organinių grupių skaičiui (perėjimas prie antrinių ir tretinių aminų). Aminų kvapas primena amoniako kvapą aukštesni (su dideliu R) aminai yra praktiškai bekvapiai.

Aminų cheminės savybės.

Išskirtinis aminų gebėjimas prijungti neutralias molekules (pavyzdžiui, vandenilio halogenidai HHal, susidarant organinėms amonio druskoms, panašioms į amonio druskas neorganinėje chemijoje. Naujam ryšiui sudaryti azotas suteikia vienišą elektronų porą, veikiančią kaip donorą. Ryšio susidaryme dalyvaujantis H + protonas (iš vandenilio halogenido) atlieka akceptoriaus (imtuvo) vaidmenį, toks ryšys vadinamas donoru-akceptoriumi (1 pav. Susidaręs kovalentinis NH ryšys yra visiškai lygiavertis). amine esančios NH jungtys.

Tretiniai aminai taip pat prideda HCl, tačiau kaitinant susidariusią druską rūgšties tirpale ji suyra ir R atsiskiria nuo N atomo:

(C 2 H 5) 3 N+ HCl® [(C2H5)3 N H]Cl

[(C 2 H 5) 3 N H]Cl® (C2H5) 2 N H + C 2 H 5 Cl

Palyginus šias dvi reakcijas, aišku, kad C 2 H 5 grupė ir H tarsi pasikeičia vietomis, todėl iš tretinio amino susidaro antrinis aminas.

Tirpdami vandenyje aminai tokiu pat būdu užfiksuoja protoną, todėl tirpale atsiranda OH jonų, kurie atitinka šarminės aplinkos susidarymą, kurį galima nustatyti naudojant įprastus indikatorius.

C2H5 N H 2 + H 2 O ® + + OH

Susidarius donoro-akceptoriaus ryšiui, aminai gali pridėti ne tik HCl, bet ir halogenalkilo RCl, taip suformuodami naują NR ryšį, kuris taip pat yra lygiavertis esamiems. Jei pradine medžiaga imsime tretinį aminą, gausime tetraalkilamonio druską (keturios R grupės viename N atome):

(C 2 H 5) 3 N+ C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 N] aš

Šios druskos, tirpdamos vandenyje ir kai kuriuose organiniuose tirpikliuose, disocijuoja (suyra), sudarydamos jonus:

[(C 2 H 5) 4 N]I ® [(C 2 H 5) 4 N] + + aš

Tokie tirpalai, kaip ir visi tirpalai, kuriuose yra jonų, praleidžia elektros srovę. Tetraalkilamonio druskose halogenas gali būti pakeistas H O grupe:

[(CH3)4 N]Cl + AgOH ® [(CH 3) 4 N]OH + AgCl

Gautas tetrametilamonio hidroksidas yra stipri bazė, savo savybėmis panaši į šarmus.

Pirminiai ir antriniai aminai reaguoja su azoto rūgštimi HON=O, tačiau reaguoja skirtingai. Pirminiai alkoholiai susidaro iš pirminių aminų:

C2H5 N H2+H N O 2 ® C 2 H 5 OH + N 2 + H2O

Skirtingai nuo pirminių aminų, antriniai aminai su azoto rūgštimi sudaro geltonus, blogai tirpius nitrozaminus – junginius, kurių fragmentas >NN = O:

(C 2 H 5) 2 N H+H N O 2 ® (C 2 H 5) 2 N– N=O + H2O

Tretiniai aminai nereaguoja su azoto rūgštimi įprastoje temperatūroje, todėl azoto rūgštis yra reagentas, leidžiantis atskirti pirminius, antrinius ir tretinius aminus.

Aminams kondensuojantis su karboksirūgštimis, susidaro rūgščių amidai – junginiai su C(O)N fragmentu

Dėl aminų kondensacijos su aldehidais ir ketonais susidaro vadinamosios Šifo bazės – junginiai, turintys N=C2 fragmentą.

Pirminiams aminams sąveikaujant su fosgenu Cl 2 C=O, susidaro junginiai su N=C=O grupe, vadinami izocianatais (2D pav., junginio su dviem izocianato grupėmis paruošimas).

Tarp aromatinių aminų garsiausias yra anilinas (fenilaminas) C 6 H 5 NH 2. Jo savybės panašios į alifatinius aminus, tačiau vandeniniuose tirpaluose šarmingumas nesudaro šarminės aplinkos. Kaip ir alifatiniai aminai, su stipriomis mineralinėmis rūgštimis gali sudaryti amonio druskas [C 6 H 5 NH 3 ] + Cl. Kai anilinas reaguoja su azoto rūgštimi (esant HCl), susidaro diazojunginys, turintis RN=N fragmentą, jis gaunamas joninės druskos, vadinamos diazonio druska, pavidalu (3A pav.). Taigi sąveika su azoto rūgštimi nevyksta taip, kaip alifatinių aminų atveju. Anilino benzeno žiedas turi aromatiniams junginiams būdingą reaktyvumą ( cm. AROMATIŠKUMAS), halogeninimo metu susidaro vandenilio atomai orto- Ir pora-padėtys amino grupėje pakeičiamos, todėl susidaro įvairaus pakeitimo laipsnio chloranilinai (3B pav.). Sieros rūgšties veikimas sukelia sulfoninimą pora-padėtyje prie amino grupės susidaro vadinamoji sulfanilo rūgštis (3B pav.).

Aminų paruošimas.

Kai amoniakas reaguoja su halogenalkilais, tokiais kaip RCl, susidaro pirminių, antrinių ir tretinių aminų mišinys. Gautas HCl šalutinis produktas jungiasi su aminais ir sudaro amonio druską, bet jei yra amoniako perteklius, druska suyra, todėl procesas vyksta iki ketvirtinių amonio druskų susidarymo (4A pav.). Skirtingai nuo alifatinių alkilhalogenidų, arilo halogenidai, pavyzdžiui, C6H5Cl, labai sunkiai reaguoja su amoniaku, sintezė įmanoma tik naudojant katalizatorius, kurių sudėtyje yra vario. Pramonėje alifatiniai aminai gaunami kataliziškai sąveikaujant alkoholiams su NH 3 300-500 °C temperatūroje ir 1-20 MPa slėgyje, todėl susidaro pirminių, antrinių ir tretinių aminų mišinys (4B pav.).

Aldehidams ir ketonams sąveikaujant su skruzdžių rūgšties HCOOH 4 amonio druska, susidaro pirminiai aminai (4C pav.), o aldehidams ir ketonams reaguojant su pirminiais aminais (esant skruzdžių rūgščiai HCOOH) susidaro antriniai aminai (pav. 4D).

Nitro junginiai (turintys NO 2 grupę) redukuodami sudaro pirminius aminus. Šis metodas, kurį pasiūlė N. N. Zininas, mažai naudojamas alifatiniams junginiams, tačiau yra svarbus aromatinių aminų gamybai ir sudarė pramoninės anilino gamybos pagrindą (4D pav.).

Aminai retai naudojami kaip atskiri junginiai, pavyzdžiui, polietileno poliaminas [-C 2 H 4 NH-] naudojamas kasdieniame gyvenime. n(prekinis pavadinimas PEPA) kaip epoksidinių dervų kietiklis. Pagrindinis aminų panaudojimas yra tarpiniai produktai ruošiant įvairias organines medžiagas. Pagrindinis vaidmuo tenka anilinui, kurio pagrindu gaminamas platus anilino dažų asortimentas, o spalvinė „specializacija“ nustatoma jau pačiame anilino gavimo etape. Itin grynas anilinas be homologų pramonėje vadinamas „anilinu mėlynai“ (tai reiškia būsimų dažų spalvą). „Anilinas raudonai“ be anilino turi turėti mišinį orto- Ir pora-toluidinas (CH3 C6H4NH2).

Alifatiniai diaminai yra pradiniai junginiai poliamidų gamybai, pavyzdžiui, nailonas (2 pav.), kuris plačiai naudojamas pluoštų, polimerinių plėvelių, taip pat komponentų ir dalių mechanikos inžinerijoje (poliamido krumpliaračių) gamybai.

Iš alifatinių diizocianatų (2 pav.) gaunami poliuretanai, kurie turi techniškai svarbių savybių kompleksą: didelį stiprumą derinamą su elastingumu ir labai dideliu atsparumu dilimui (poliuretano batų padai), taip pat gerą sukibimą su įvairiomis medžiagomis (poliuretanu). klijai). Jie taip pat plačiai naudojami putų pavidalu (poliuretano putos).

Sulfanilo rūgšties pagrindu sintetinami vaistai nuo uždegimo sulfonamidai (3 pav.).

Šviesai jautriose medžiagose fotokopijavimui naudojamos diazonio druskos (2 pav.), todėl galima gauti vaizdą aplenkiant įprastą sidabro halogeno fotografiją ( cm. JUODAS KOPIJAVIMAS).

Michailas Levitskis

Aminai į mūsų gyvenimą atėjo visiškai netikėtai. Dar visai neseniai tai buvo toksiškos medžiagos, kurių susidūrimas galėjo baigtis mirtimi. Ir dabar, praėjus pusantro šimtmečio, mes aktyviai naudojame sintetinius pluoštus, audinius, statybines medžiagas, dažus, kurių pagrindą sudaro aminai. Ne, jie netapo saugesni, žmonės tiesiog sugebėjo juos „prisijaukinti“ ir pavergti, gaudami sau tam tikros naudos. Apie kurį kalbėsime toliau.

Apibrėžimas

Kokybiniam ir kiekybiniam anilino tirpaluose ar junginiuose nustatymui naudojama reakcija, kurios pabaigoje į mėgintuvėlio dugną nukrenta baltos nuosėdos 2,4,6-tribromanilino pavidalu.

Aminai gamtoje

Aminai gamtoje randami visur vitaminų, hormonų ir tarpinių medžiagų apykaitos produktų pavidalu, jų yra ir gyvūnų organizme, ir augaluose. Be to, irstant gyviems organizmams susidaro ir vidutiniai aminai, kurie skystoje būsenoje skleidžia nemalonų silkės sūrymo kvapą. Literatūroje plačiai aprašyti „lavonų nuodai“ atsirado būtent dėl ​​specifinio aminų gintaro.

Ilgą laiką mūsų svarstomos medžiagos buvo painiojamos su amoniaku dėl panašaus kvapo. Tačiau XIX amžiaus viduryje prancūzų chemikas Wurtz sugebėjo susintetinti metilaminą ir etilaminą ir įrodyti, kad degdami jie išskiria angliavandenilius. Tai buvo esminis minėtų junginių ir amoniako skirtumas.

Aminų gamyba pramoninėmis sąlygomis

Kadangi azoto atomas aminuose yra žemiausios oksidacijos būsenos, azoto turinčių junginių redukcija yra paprasčiausias ir prieinamiausias būdas juos gauti. Būtent šis tipas yra plačiai naudojamas pramonės praktikoje dėl mažos kainos.

Pirmasis metodas yra nitro junginių redukcija. Reakciją, kurios metu susidaro anilinas, įvardijo mokslininkas Zininas ir ji pirmą kartą buvo atlikta XIX amžiaus viduryje. Antrasis būdas – redukuoti amidus naudojant ličio aliuminio hidridą. Pirminius aminus taip pat galima išgauti iš nitrilų. Trečias variantas yra alkilinimo reakcijos, tai yra alkilo grupių įvedimas į amoniako molekules.

Aminų taikymas

Patys grynų medžiagų pavidalu aminai naudojami retai. Vienas iš retų pavyzdžių – polietileno poliaminas (PEPA), kuris buitinėmis sąlygomis palengvina epoksidinės dervos kietėjimą. Iš esmės pirminis, tretinis arba antrinis aminas yra tarpinis produktas gaminant įvairias organines medžiagas. Populiariausias yra anilinas. Tai yra didelės anilino dažų paletės pagrindas. Galų gale gaunama spalva tiesiogiai priklauso nuo pasirinktos žaliavos. Grynas anilinas suteikia mėlyną spalvą, tačiau anilino, orto- ir paratoluidino mišinys bus raudonas.

Alifatiniai aminai reikalingi poliamidams gaminti, tokie kaip nailonas ir kiti. Jie naudojami mechanikos inžinerijoje, taip pat virvių, audinių ir plėvelių gamyboje. Be to, poliuretanų gamyboje naudojami alifatiniai diizocianatai. Dėl savo išskirtinių savybių (lengvumo, tvirtumo, elastingumo ir galimybės prisitvirtinti prie bet kokio paviršiaus) jie yra paklausūs statybose (putplastis, klijai) ir avalynės pramonėje (neslystantys padai).

Medicina yra kita sritis, kurioje naudojami aminai. Chemija padeda sintetinti sulfonamidų grupės antibiotikus, kurie sėkmingai naudojami kaip antros eilės vaistai, tai yra rezerviniai. Jei bakterijos išsivysto atsparumui esminiams vaistams.

Žalingas poveikis žmogaus organizmui

Yra žinoma, kad aminai yra labai toksiškos medžiagos. Bet kokia sąveika su jais gali pakenkti sveikatai: garų įkvėpimas, kontaktas su atvira oda arba junginių patekimas į organizmą. Mirtis įvyksta dėl deguonies trūkumo, nes aminai (ypač anilinas) prisijungia prie hemoglobino kraujyje ir neleidžia jam sugauti deguonies molekulių. Nerimą keliantys simptomai yra dusulys, nosies ir pilvo trikampio ir pirštų galiukų mėlyna spalva, tachipnėja (greitas kvėpavimas), tachikardija, sąmonės netekimas.

Jei šios medžiagos pateko ant plikų kūno vietų, turite jas greitai pašalinti vata, suvilgyta spirite. Tai turi būti daroma kuo atidžiau, kad nepadidėtų užteršimo plotas. Jei atsiranda apsinuodijimo simptomų, būtinai kreipkitės į gydytoją.

Alifatiniai aminai yra nuodai nervų ir širdies ir kraujagyslių sistemoms. Jie gali sukelti kepenų funkcijos slopinimą, kepenų distrofiją ir net šlapimo pūslės vėžį.

PASKAITOS TEMA: AMINAI IR AMINO ALKOHOLIAI

Klausimai:

Bendrosios charakteristikos: struktūra, klasifikacija, nomenklatūra.

Priėmimo būdai

Fizinės savybės

Cheminės savybės

Atskiri atstovai. Identifikavimo metodai.

Bendrosios charakteristikos: struktūra, klasifikacija, nomenklatūra

Aminai yra amoniako dariniai, kurių molekulėje vandenilio atomai pakeisti angliavandenilių radikalais.

Klasifikacija

1 – Aminai skiriami priklausomai nuo pakeistų amoniako vandenilio atomų skaičiaus:

– pirminis yra amino grupės amino grupė (–NH 2), bendroji formulė: R–NH2,

– antraeilis turi imino grupę (-NH),

bendroji formulė: R1 –NH–R2

– tretinis turi azoto atomą, bendroji formulė: R3 –N

Taip pat žinomi junginiai su ketvirtiniu azoto atomu: ketvirtinis amonio hidroksidas ir jo druskos.

2 – Priklausomai nuo radikalo struktūros, skiriami aminai:

- alifatinis (sotus ir nesotus)

– aliciklinis

– aromatinis (kurių šerdyje yra amino grupė arba šoninė grandinė)

– heterociklinis.

Nomenklatūra, aminų izomerija

1. Pagal racionaliąją nomenklatūrą aminų pavadinimai dažniausiai kilę iš juos sudarančių angliavandenilių radikalų pavadinimų pridedant galūnę - aminas : metilaminas CH 3 –NH 2, dimetilaminas CH 3 –NH–CH 3, trimetilaminas (CH 3) 3 N, propilaminas CH 3 CH 2 CH 2 –NH 2, fenilaminas C 6 H 5 – NH 2 ir kt.

2. Pagal IUPAC nomenklatūrą amino grupė laikoma funkcine grupe ir jos pavadinimas amino dedamas prieš pagrindinės grandinės pavadinimą:

Aminų izomerizmas priklauso nuo radikalų izomerijos.

Aminų gamybos metodai

Aminus galima paruošti įvairiais būdais.

A) Halogenalkilų poveikis amoniakui

2NH 3 + CH 3 I ––® CH 3 – NH 2 + NH 4 I

B) Katalizinis nitrobenzeno hidrinimas molekuliniu vandeniliu:

C 6 H 5 NO 2 ––® C 6 H 5 NH 2 + H 2 O

nitrobenzeno kačių anilinas

B) Žemesniųjų aminų (C1–C4) gavimas alkilinant alkoholiais:

350 0 C, Al 2 O 3

R–OH + NH 3 –––––––––––® R–NH 2 +H 2 O

350 0 C, Al 2 O 3

2R–OH + NH 3 –––––––––––® R 2 –NH +2H 2 O

350 0 C, Al 2 O 3

3R–OH + NH 3 –––––––––––® R 3 –N + 3H 2 O

Aminų fizinės savybės

Metilaminas, dimetilaminas ir trimetilaminas yra dujos, viduriniai aminų grupės nariai yra skysčiai, o aukštesni – kietos medžiagos. Didėjant aminų molekulinei masei, didėja jų tankis, didėja virimo temperatūra, mažėja tirpumas vandenyje. Aukštesni aminai netirpsta vandenyje. Žemesni aminai turi nemalonų kvapą, šiek tiek primenantį sugedusios žuvies kvapą. Aukštesni aminai yra arba bekvapiai, arba turi labai silpną kvapą. Aromatiniai aminai yra bespalviai skysčiai arba kietos medžiagos, kurios turi nemalonų kvapą ir yra nuodingos.

Aminų cheminės savybės

Aminų cheminę elgseną lemia amino grupės buvimas molekulėje. Išoriniame azoto atomo elektronų apvalkale yra 5 elektronai. Amino molekulėje, kaip ir amoniako molekulėje, azoto atomas praleidžia tris elektronus, kad susidarytų trys kovalentiniai ryšiai, o du lieka laisvi.

Laisvosios elektronų poros buvimas ant azoto atomo suteikia jam galimybę prijungti protoną, todėl aminai yra panašūs į amoniaką, pasižymi pagrindinėmis savybėmis, sudaro hidroksidus ir druskas.

Druskos susidarymas. Aminai su rūgštimis suteikia druskas, kurios, veikiamos stiprios bazės, vėl suteikia laisvus aminus:

Aminai suteikia druskų net su silpna anglies rūgštimi:

Aminai, kaip ir amoniakas, turi pagrindinių savybių dėl protonų jungimosi į silpnai disocijuojamą pakeistą amonio katijoną:

Kai aminas ištirpsta vandenyje, dalis vandens protonų sunaudojama katijonui susidaryti; Taigi tirpale atsiranda hidroksido jonų perteklius, o jo šarminių savybių pakanka lakmuso mėlynojo ir fenolftaleino tamsiai raudonos spalvos tirpalams nuspalvinti. Ribojančių serijų aminų šarmingumas kinta labai mažomis ribomis ir yra artimas amoniako šarmiškumui.

Metilo grupių poveikis šiek tiek padidina metilo ir dimetilamino šarmiškumą. Trimetilamino atveju metilo grupės jau trukdo susidariusio katijono solvatacijai ir mažina jo stabilizavimąsi, taigi ir baziškumą.

Amino druskos turėtų būti laikomos sudėtingais junginiais. Centrinis atomas juose yra azoto atomas, kurio koordinacinis skaičius yra keturi. Vandenilio arba alkilo atomai yra prijungti prie azoto atomo ir yra vidinėje sferoje; rūgšties liekana yra išorinėje sferoje.

Aminų acilinimas. Kai kurie organinių rūgščių dariniai (rūgščių halogenidai, anhidridai ir kt.) veikia pirminius ir antrinius aminus, susidaro amidai:

Antriniai aminai su azoto rūgštimi suteikia nitrozaminai- gelsvi skysčiai, šiek tiek tirpūs vandenyje:

Tretiniai aminai yra atsparūs praskiestos azoto rūgšties poveikiui (sunkesnėmis sąlygomis susidaro azoto rūgšties druskos, vienas iš radikalų atsiskiria ir susidaro nitrozoaminas).

Diaminai

Diaminai vaidina svarbų vaidmenį biologiniuose procesuose. Paprastai jie lengvai tirpsta vandenyje, turi būdingą kvapą, turi labai šarminę reakciją ir sąveikauja su CO 2 ore. Diaminai sudaro stabilias druskas su dviem ekvivalentais rūgšties.

Etilendiaminas (1,2-etandiaminas) H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 . Tai paprasčiausias diaminas; gali būti gaunamas veikiant amoniaką etileno bromidui:

Tetrametilendiaminas (1,4-butandiaminas) arba putrescinas, NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 ir pentametilendiaminas (1,5-pentandiaminas) NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 arba kadaverinas. Jie buvo aptikti baltyminių medžiagų skilimo produktuose; susidaro dekarboksilinant diamino rūgštis ir vadinamos ptomaines(iš graikų kalbos - lavonas), anksčiau jie buvo laikomi „lavono nuodais“. Dabar nustatyta, kad pūvančių baltymų toksiškumą sukelia ne ptomainai, o kitų medžiagų buvimas.

Putrescinas ir kadaverinas susidaro dėl daugelio mikroorganizmų (pavyzdžiui, stabligės ir choleros sukėlėjų) ir grybelių gyvybinės veiklos; jų yra sūryje, skalsėse, musmirėse ir alaus mielėse.

Kai kurie diaminai naudojami kaip žaliava poliamido pluošto ir plastiko gamyboje. Taigi iš heksametilendiamino NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 buvo gautas labai vertingas sintetinis pluoštas - nailono(JAV) arba anid(Rusija).

Amino alkoholiai

Amino alkoholiai- mišrių funkcijų junginiai, kurių molekulėje yra amino ir hidroksi grupių.

Aminoetanolis(etanolaminas) HO-CH 2 CH 2 -NH 2 arba kolaminas.

Etanolaminas yra tirštas aliejinis skystis, visais atžvilgiais maišantis su vandeniu ir pasižymintis stipriomis šarminėmis savybėmis. Kartu su monoetanolaminu taip pat gaunamas dietanolaminas ir trietanolaminas:

Cholinas yra įtrauktas lecitinai- į riebalus panašios medžiagos, labai paplitusios gyvūnų ir augalų organizmuose ir gali būti iš jų išskirtos. Cholinas yra kristalinė, labai higroskopiška masė, kuri lengvai tirpsta ore. Jis pasižymi stipriomis šarminėmis savybėmis ir lengvai sudaro druskas su rūgštimis.

Kai cholinas acilinamas acto rūgšties anhidridu, jis susidaro cholino acetatas, taip pat vadinamas acetilcholinas:

Acetilcholinas atlieka itin svarbų biocheminį vaidmenį, nes yra tarpininkas (tarpininkas), perduodantis sužadinimą iš nervinių receptorių į raumenis.

Aminų cheminės savybės.

Kadangi aminai, būdami amoniako dariniai, turi panašią į jį struktūrą (ty azoto atome turi vieną elektronų porą), jie pasižymi panašiomis savybėmis. Tie. aminai, kaip ir amoniakas, yra bazės, nes azoto atomas gali sudaryti elektronų porą ryšiams su elektronų trūkumo rūšimis per donoro-akceptoriaus mechanizmą (atitinka Lewiso baziškumo apibrėžimą).

I. Aminų kaip bazių (protonų akceptorių) savybės

1. Vandeniniai alifatinių aminų tirpalai pasižymi šarmine reakcija, nes kai jie sąveikauja su vandeniu, susidaro alkilamonio hidroksidai, panašūs į amonio hidroksidą:

CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH −

Anilinas praktiškai nereaguoja su vandeniu.

Vandeniniai tirpalai yra šarminiai:

Protono ryšys su aminu, kaip ir su amoniaku, susidaro donoro-akceptoriaus mechanizmu dėl vienišos azoto atomo elektronų poros.

Alifatiniai aminai yra stipresnės bazės nei amoniakas, nes alkilo radikalai padidina elektronų tankį ant azoto atomo dėl + aš- efektas. Dėl šios priežasties azoto atomo elektronų pora laikosi ne taip tvirtai ir lengviau sąveikauja su protonu.

2. Sąveikaujant su rūgštimis aminai sudaro druskas:

C 6 H 5 NH 2 + HCl → (C 6 H 5 NH 3) Cl

fenilamonio chloridas

2CH 3 NH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3 NH 3) 2 SO 4

metilo amonio sulfatas

Amino druskos yra kietos medžiagos, kurios gerai tirpsta vandenyje ir blogai tirpsta nepoliniuose skysčiuose. Reaguojant su šarmais, išsiskiria laisvieji aminai:

Aromatiniai aminai yra silpnesnės bazės nei amoniakas, nes vieniša azoto atomo elektronų pora yra pasislinkusi link benzeno žiedo, konjuguodama su aromatinio žiedo π elektronais, o tai sumažina elektronų tankį ant azoto atomo (-M efektas). Atvirkščiai, alkilo grupė yra geras elektronų tankio donoras (+I efektas).

arba

Sumažėjus azoto atomo elektronų tankiui, sumažėja gebėjimas abstrahuoti protonus iš silpnų rūgščių. Todėl anilinas sąveikauja tik su stipriomis rūgštimis (HCl, H 2 SO 4), o jo vandeninis tirpalas nedažo lakmuso mėlynumo.

Amino molekulėse esantis azoto atomas turi vienišą elektronų porą, kuri pagal donoro-akceptoriaus mechanizmą gali dalyvauti formuojant ryšius.

anilino amoniakas pirminis aminas antrinis aminas tretinis aminas

elektronų tankis ant azoto atomo didėja.

Dėl to, kad molekulėse yra vienišos elektronų poros, aminai, kaip ir amoniakas, pasižymi pagrindinėmis savybėmis.

anilino amoniakas pirminis aminas antrinis aminas

pagrindinės savybės sustiprėja dėl radikalų tipo ir skaičiaus įtakos.

C6H5NH2< NH 3 < RNH 2 < R 2 NH < R 3 N (в газовой фазе)

II. Amino oksidacija

Aminai, ypač aromatiniai, lengvai oksiduojasi ore. Skirtingai nuo amoniako, jie gali užsidegti nuo atviros liepsnos. Aromatiniai aminai spontaniškai oksiduojasi ore. Taigi anilinas greitai paruduoja ore dėl oksidacijos.

4СH 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. Sąveika su azoto rūgštimi

Azoto rūgštis HNO 2 yra nestabilus junginys. Todėl jis naudojamas tik atrankos metu. HNO 2 susidaro, kaip ir visos silpnos rūgštys, veikiant jo druskai (nitritui) su stipria rūgštimi:

KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl

arba NO 2 − + H + → HNO 2

Reakcijos su azoto rūgštimi produktų struktūra priklauso nuo amino pobūdžio. Todėl ši reakcija naudojama atskirti pirminius, antrinius ir tretinius aminus.

· Pirminiai alifatiniai aminai sudaro alkoholius su HNO 2:

R-NH2 + HNO2 → R-OH + N2 + H2O

• Didelę reikšmę turi pirminių aromatinių aminų diazotinimo reakcija, veikiant azoto rūgštimi, gaunama reaguojant natrio nitritui su druskos rūgštimi. Ir vėliau susidaro fenolis:

· Antriniai aminai (alifatiniai ir aromatiniai) veikiami HNO 2 virsta N-nitrozo dariniais (būdingo kvapo medžiagas):

R2NH + H-O-N=O → R2N-N=O + H2O

alkilnitrozaminas

· Reakcija su tretiniais aminais sukelia nestabilių druskų susidarymą ir neturi praktinės reikšmės.

IV. Ypatingos savybės:

1. Sudėtinių junginių su pereinamaisiais metalais susidarymas:

2. Alkilhalogenidų pridėjimas Aminai prideda halogenalkanų, kad susidarytų druska:

Apdorodami gautą druską šarmu, galite gauti laisvą aminą:

V. Aromatinis elektrofilinis pakeitimas aromatiniuose aminuose (anilino reakcija su bromo vandeniu arba azoto rūgštimi):

Aromatiniuose aminuose amino grupė palengvina pakeitimą benzeno žiedo orto ir para padėtyse. Todėl anilino halogeninimas vyksta greitai ir be katalizatorių, o benzeno žiede vienu metu pakeičiami trys vandenilio atomai, o baltos 2,4,6-tribromanilino nuosėdos nusėda:

Ši reakcija su bromo vandeniu naudojama kaip kokybinė anilino reakcija.

Šios reakcijos (brominimas ir nitrinimas) daugiausia susidaro orto- Ir pora- dariniai.

4. Aminų gamybos būdai.

1. Hoffmanno reakcija. Vienas iš pirmųjų pirminių aminų gamybos būdų buvo amoniako alkilinimas alkilhalogenidais:

Tai nėra geriausias būdas, nes gaunamas visų pakeitimo laipsnių aminų mišinys:

ir tt Ne tik alkilhalogenidai, bet ir alkoholiai gali veikti kaip alkilinimo agentai. Tam aukštoje temperatūroje aliuminio oksidu perpilamas amoniako ir alkoholio mišinys.

2. Zinino reakcija- patogus būdas gauti aromatinius aminus redukuojant aromatinius nitro junginius. Kaip reduktoriai naudojami: H 2 (ant katalizatoriaus). Kartais reakcijos metu tiesiogiai susidaro vandenilis, kurio metu metalai (cinkas, geležis) apdorojami praskiesta rūgštimi.

2HCl + Fe (lustai) → FeCl 2 + 2H

C6H5NO2 + 6[H]C6H5NH2 + 2H2O.

Pramonėje ši reakcija įvyksta, kai nitrobenzenas kaitinamas garais, kai yra geležies. Laboratorijoje vandenilis „išleidimo momentu“ susidaro reaguojant cinkui su šarmu arba geležiui su druskos rūgštimi. Pastaruoju atveju susidaro anilinio chloridas.

3. Nitrilų redukcija. Naudokite LiAlH 4:

4. Fermentinis aminorūgščių dekarboksilinimas:

5. Aminų naudojimas.

Aminai naudojami farmacijos pramonėje ir organinėje sintezėje (CH 3 NH 2, (CH 3) 2 NH, (C 2 H 5) 2 NH ir kt.); gaminant nailoną (NH 2 -(CH 2) 6 -NH 2 - heksametilendiaminas); kaip žaliava dažų ir plastikų (anilino), taip pat pesticidų gamybai.

Naudotų šaltinių sąrašas:

1. O.S. Gabrielyan ir kt., Chemija. 10 klasė. Profilio lygis: vadovėlis bendrojo ugdymo įstaigoms; Bustardas, Maskva, 2005;
2. „Chemijos mokytojas“, redagavo A. S. Egorovas; „Feniksas“, Rostovas prie Dono, 2006 m.;
3. G. E. Rudzitis, F. G. Feldmanas. Chemija 10 klasė. M., Švietimas, 2001;
4. https://www.calc.ru/Aminy-Svoystva-Aminov.html
5. http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=144
6. http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-21-00/2008-06-01-16-50-05/193-2008-06-30-20-47-29.html
7. http://cnit.ssau.ru/organics/chem5/n232.htm