Класификацијата на амините е разновидна и се одредува според која структурна карактеристика се зема како основа.
Во зависност од бројот на органски групи поврзани со атомот на азот, постојат:
примарни амини една органска група на азот RNH 2
секундарни амини две органски групи на азот R 2 NH, органските групи можат да бидат различни R "R" NH
терциерни амини три органски групи на азот R3N или R"R"R""N
Врз основа на типот на органска група поврзана со азот, се разликуваат алифатични CH 3 N6H 5 N
Врз основа на бројот на амино групи во молекулата, амините се делат на моноамини CH 3 NH 2, диамини H 2 N(CH 2) 2 NH 2, триамини итн.
Номенклатура на амини.
зборот „амин“ се додава на името на органските групи поврзани со азот, а групите се споменуваат по азбучен ред, на пример, CH 3 NHC 3 H 7 метилпропиламин, CH 3 N (C 6 H 5) 2 метилдифениламин. Правилата исто така дозволуваат името да се состави врз основа на јаглеводород во кој амино групата се смета како супституент. Во овој случај, неговата позиција е означена со помош на нумерички индекс: C 5 H 3 C 4 H 2 C 3 H(NH 2) C 2 H 2 C 1 H 3 3-аминопентан (горните сини нумерички индекси го означуваат редоследот на нумерирање на атомите C). За некои амини се зачувани тривијални (поедноставени) имиња: C 6 H 5 NH 2 анилин (името според правилата на номенклатурата е фениламин).
Во некои случаи, се користат утврдени имиња, кои се искривени точни имиња: H 2 NCH 2 CH 2 OH моноетаноламин (точно 2-аминоетанол); (OHCH 2 CH 2) 2 NH диетаноламин, точното име е бис(2-хидроксиетил)амин. Во хемијата доста често коегзистираат тривијални, искривени и систематски (составени според правилата на номенклатурата).
Физички својства на амините.
Првите претставници на низата амини се метиламин CH 3 NH 2, диметиламин (CH 3) 2 NH, триметиламин (CH 3) 3 N и етиламин C 2 H 5 NH 2 на собна температурагасовити, потоа со зголемување на бројот на атоми во R, амините стануваат течности, а со зголемување на должината на синџирот R до 10 атоми C кристални материи. Растворливоста на амините во вода се намалува како што се зголемува должината на ланецот R и се зголемува бројот на органски групи поврзани со азот (транзиција кон секундарни и терциерни амини). Мирисот на амини наликува на мирисот на амонијак; повисоките (со големи R) амини се практично без мирис.
Хемиски својства на амините.
Карактеристичната способност на амините да додаваат неутрални молекули (на пример, водородни халиди HHal, со формирање на органоамониумски соли, слични на солите на амониум во неорганска хемија. За да се формира нова врска, азотот обезбедува осамен електронски пар, делувајќи како донатор. Протонот H+ вклучен во формирањето на врската (од водород халидот) игра улога на акцептор (приемник); таквата врска се нарекува донатор-акцептор (сл. 1). Резултирачката ковалентна NH врска е целосно еквивалентна на NH врските присутни во аминот.
Терциерните амини исто така додаваат HCl, но кога добиената сол се загрева во киселински раствор, таа се распаѓа и R се отцепува од атомот N:
(C 2 H 5) 3 Н+ HCl ® [(C 2 H 5) 3 Н H]Cl
[(C 2 H 5) 3 Н H]Cl® (C2H5) 2 Н H + C 2 H 5 Cl
Кога се споредуваат овие две реакции, јасно е дека групата C 2 H 5 и H се чини дека ги менуваат местата, како резултат на тоа, секундарен амин се формира од терцијарен амин.
Растворувајќи се во вода, амините зафаќаат протон на ист начин, како резултат на тоа, јоните на OH се појавуваат во растворот, што одговара на формирање на алкална средина, што може да се открие со помош на конвенционални индикатори.
C2H5 Н H 2 + H 2 O ® + + OH
Со образование врска донаторски-акцепторамините можат да додадат не само HCl, туку и халоалкил RCl, со што се формираат нова врска NR, што исто така е еквивалентно на постоечките. Ако земеме терциерен амин како почетен материјал, добиваме сол на тетраалкиламониум (четири R групи на еден N атом):
(C 2 H 5) 3 Н+ C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 Н]Јас
Овие соли, растворувајќи се во вода и некои органски растворувачи, се дисоцираат (распаѓаат), формирајќи јони:
[(C 2 H 5) 4 Н]I ® [(C 2 H 5) 4 Н] + + Јас
Таквите раствори, како и сите раствори што содржат јони, се спроведуваат електрична енергија. Во солите на тетраалкиламониум, халогенот може да се замени со HO група:
[(CH 3) 4 Н]Cl + AgOH ® [(CH 3) 4 Н]OH + AgCl
Добиениот тетраметиламониум хидроксид е силна база со својства слични на алкали.
Примарните и секундарните амини комуницираат со азотна киселина HON=O, сепак тие реагираат на различни начини. Од примарни аминиПримарните алкохоли се формираат:
C2H5 Н H2+H Н O 2 ® C 2 H 5 OH + Н 2 + H 2 O
За разлика од примарните амини, секундарните амини формираат жолти, слабо растворливи нитрозамини со азотна киселина - соединенија што го содржат фрагментот >NN = O:
(C 2 H 5) 2 Н H+H Н O 2 ® (C 2 H 5) 2 Н Н=O + H2O
Терциерните амини не реагираат со азотна киселина на обични температури, така што азотна киселина е реагенс што овозможува да се направи разлика помеѓу примарни, секундарни и терциерни амини.
Кога амините се кондензираат со карбоксилни киселиникиселинските амиди се формирани соединенија со фрагментот C(O)N
Кондензацијата на амините со алдехиди и кетони доведува до формирање на таканаречените Шифови бази - соединенија кои го содржат фрагментот N=C2.
Кога примарните амини се во интеракција со фосгенот Cl 2 C=O, се формираат соединенија со N=C=O групата, наречени изоцијанати (сл. 2D, подготовка на соединение со две изоцијанати групи).
Меѓу ароматичните амини, најпознат е анилин (фениламин) C 6 H 5 NH 2. Неговите својства се слични на алифатичните амини, но неговата базичност е помалку изразена; во водени раствори не формира алкална средина. Како алифатични амини, може да формира амониумови соли [C 6 H 5 NH 3 ] + Cl со силни минерални киселини. Кога анилинот реагира со азотна киселина (во присуство на HCl), се формира диазо-соединение кое го содржи фрагментот RN=N; тој се добива во форма на јонска сол наречена диазониумова сол (сл. 3А). Така, интеракцијата со азотна киселина не се одвива на ист начин како во случајот со алифатични амини. Бензенскиот прстен во анилин има реактивност, карактеристично за ароматични соединенија (цм. АРОМАТИЧНОСТ), при халогенација, атоми на водород во орто- И пар-позициите на амино групата се заменети, што резултира со хлороанилини со различни степени на супституција (сл. 3Б). Дејството на сулфурна киселина доведува до сулфонација во пар-положба на амино групата се формира таканаречената сулфанилна киселина (сл. 3Б).
Подготовка на амини.
Кога амонијакот реагира со халоалкили, како што е RCl, се формира мешавина од примарни, секундарни и терциерни амини. Добиениот нуспроизвод на HCl се комбинира со амини за да формира амониумова сол, но ако има вишок на амонијак, солта се распаѓа, дозволувајќи му на процесот да продолжи до формирање на квартерни амониумски соли (сл. 4А). За разлика од алифатичните алкил халиди, арил халидите, на пример, C 6 H 5 Cl, реагираат со амонијак со голема тешкотија; синтезата е можна само со катализатори што содржат бакар. Во индустријата, алифатичните амини се добиваат со каталитичка интеракција на алкохоли со NH 3 на 300-500 ° C и притисок од 1-20 MPa, што резултира со мешавина од примарни, секундарни и терциерни амини (сл. 4B).
Кога алдехидите и кетоните комуницираат со амониумова сол мравја киселина HCOONH 4 произведува примарни амини (сл. 4Б), а реакцијата на алдехидите и кетоните со примарните амини (во присуство на мравја киселина HCOOH) доведува до секундарни амини (сл. 4D).
Нитро-соединенијата (кои ја содржат групата NO 2) при редукција формираат примарни амини. Овој метод, предложен од N.N. Zinin, малку се користи за алифатични соединенија, но е важен за производство на ароматични амини и ја формираше основата за индустриското производство на анилин (сл. 4D).
Амините ретко се користат како поединечни соединенија; на пример, полиетиленполиамин [-C 2 H 4 NH-] се користи во секојдневниот живот. n(трговско име PEPA) како зацврстувач за епоксидни смоли. Главната употреба на амини е како меѓупроизводипо приемот на различни органска материја. Водечката улога му припаѓа на анилинот, врз основа на кој се произведува широк спектар на анилински бои, а „специјализацијата“ на бојата е воспоставена веќе во фазата на добивање на самиот анилин. Ултра-чистиот анилин без хомолози во индустријата се нарекува „анилин за сино“ (што значи боја на идната боја). „Анилин за црвено“ мора да содржи, покрај анилин, мешавина орто- И пар-толуидин (CH 3 C 6 H 4 NH 2).
Алифатичните дијамини се почетни соединенија за производство на полиамиди, на пример, најлон (слика 2), кој е широко користен за производство на влакна, полимерни филмови, како и компоненти и делови во механичкото инженерство (полиамидни запчаници).
Од алифатични диизоцијанати (сл. 2) се добиваат полиуретани, кои имаат комплекс од технички важни својства: висока јачина во комбинација со еластичност и многу висока отпорност на абење (полиуретански табани за чевли), како и добра адхезија на широк спектар на материјали (полиуретан лепила). Широко се користат и во пена форма (полиуретански пени).
Антиинфламаторни лекови сулфонамидите се синтетизираат врз основа на сулфанилна киселина (сл. 3).
Дијазониумовите соли (слика 2) се користат во фотосензитивни материјали за фотокопирање, што овозможува да се добие слика заобиколувајќи ја конвенционалната фотографија со сребрен халид ( цм. ЦРНО КОПИРАЊЕ).
Михаил Левицки
Амини- органски деривати на амонијак, во молекулата од кои еден, два или сите три атоми на водород се заменети со јаглероден остаток.
Обично изолирани три типа на амини:
Амините во кои амино групата е директно поврзана со ароматичен прстен се нарекуваат ароматични амини.
Наједноставниот претставник на овие соединенија е аминобензен или анилин:
Основни карактеристична карактеристика електронска структураамини е присуството на атом на азот вклучен во функционална група, осамен пар. Ова предизвикува амините да ги покажат својствата на базите.
Постојат јони кои се производ на формалната замена на сите водородни атоми во амониумскиот јон со јаглеводороден радикал:
Овие јони се наоѓаат во соли слични на солите на амониум. Тие се нарекуваат квартерни амониумови соли.
Изомеризам и номенклатура
1. Амините се карактеризираат со структурен изомеризам:
А) изомеризам на јаглероден скелет:
б) функционална група позиција изомеризам:
2. Примарните, секундарните и терциерните амини се изомерни еден на друг ( меѓукласна изомеризам):
Како што може да се види од дадените примери, за да се именува амин, супституентите поврзани со азотниот атом се наведени (по редослед на приоритет) и се додава суфиксот -амин.
Физички својства на амините
Наједноставните амини(метиламин, диметиламин, триметиламин) - гасовити супстанции. Остатокот пониски амини- течности кои добро се раствораат во вода. Имаат карактеристичен мирис кој потсетува на амонијак.
Примарните и секундарните амини се способни да се формираат водородни врски. Ова доведува до забележливо зголемување на нивните точки на вриење во споредба со соединенијата кои имаат иста молекуларна тежина, но не можат да формираат водородни врски.
Анилин е мрсна течност, ретко растворлива во вода, која врие на температура од 184 °C.
Анилин
Хемиските својства на амините се одредуваат во главно поради присуството на осамен пар електрони на атомот на азот.
Амините како бази.Атомот на азот од амино групата, како атомот на азот во молекулата на амонијак, поради осамен пар електрониможе да се формира ковалентна врскаспоред механизмот донатор-акцептор, дејствувајќи како донатор. Во овој поглед, амините, како амонијакот, се способни да прикачат водороден катјон, т.е. да дејствуваат како основа:
1. Реакција на амјони со водадоведува до формирање на јони на хидроксид:
Растворот на амин во вода има алкална реакција.
2. Реакција со киселини.Амонијакот реагира со киселини за да формира соли на амониум. Амините исто така се способни да реагираат со киселини:
Основни својства на алифатични аминисе поизразени од оние на амонијак. Ова се должи на присуството на еден или повеќе донорски алкилни супституенти, чијшто позитивен индуктивен ефект ја зголемува густината на електроните на атомот на азот. Зголемувањето на густината на електроните го претвора азотот во посилен донатор на електронски пар, што ги подобрува неговите основни својства:
Согорување на амјони.Амините согоруваат во воздухот за да формираат јаглерод диоксид, вода и азот:
Хемиски својства на амините - резиме
Примена на амини
Амините се широко користени за добивање лекови, полимерни материјали . анилин - критична врскаод оваа класа, која се користи за производство на анилински бои, лекови (сулфонамидни лекови), полимерни материјали (смоли од анилин формалдехид).
Референтен материјал за полагање на тестот:
Табела на Менделеев
Табела за растворливост
Амини- органски деривати на амонијак, во молекулата од кои еден, два или сите три атоми на водород се заменети со јаглероден остаток.
Обично постојат три типа на амини:
Амините во кои амино групата е директно поврзана со ароматичен прстен се нарекуваат ароматични амини.
Наједноставниот претставник на овие соединенија е аминобензен или анилин:
Главната карактеристична карактеристика на електронската структура на амините е присуството на осамен електронски пар кај азотен атом вклучен во функционалната група. Ова предизвикува амините да ги покажат својствата на базите.
Постојат јони кои се производ на формалната замена на сите водородни атоми во амониумскиот јон со јаглеводороден радикал:
Овие јони се наоѓаат во соли слични на солите на амониум. Тие се нарекуваат квартерни амониумови соли.
Изомеризам и номенклатура на амини
1. Амините се карактеризираат со структурен изомеризам:
А) изомеризам на јаглеродниот скелет:
б) изомеризам на положбата на функционалната група:
2. Примарните, секундарните и терциерните амини се изомерни еден на друг (меѓукласен изомеризам):
Како што може да се види од дадените примери, за да се именува амин, супституентите поврзани со атомот на азот се наведени (по редослед на приоритет) и се додава суфиксот - амин.
Физички својства на амините
Наједноставните амини (метиламин, диметиламин, триметиламин) се гасовити материи. Останатите пониски амини се течности кои добро се раствораат во вода. Имаат карактеристичен мирис кој потсетува на амонијак.
Примарните и секундарните амини се способни да формираат водородни врски. Ова доведува до забележливо зголемување на нивните точки на вриење во споредба со соединенијата кои имаат иста молекуларна тежина, но не можат да формираат водородни врски.
Анилин е мрсна течност, ретко растворлива во вода, која врие на температура од 184 °C.
Хемиски својства на амините
Хемиските својства на амините се определуваат главно со присуството на осамен електронски пар на атомот на азот.
Амините како бази.Атомот на азот од амино групата, како атомот на азот во молекулата на амонијак, поради осамен пар електрони, може да формира ковалентна врска според механизмот донор-акцептор, дејствувајќи како донатор. Во овој поглед, амините, како амонијакот, се способни да прикачат водороден катјон, т.е. да дејствуваат како основа:
1. Реакција на амјони со водадоведува до формирање на јони на хидроксид:
2. Реакција со киселини. Амонијакот реагира со киселини за да формира соли на амониум. Амините исто така се способни да реагираат со киселини:
Основните својства на алифатичните амини се поизразени од оние на амонијакот. Ова се должи на присуството на еден или повеќе донорски алкилни супституенти, чијшто позитивен индуктивен ефект ја зголемува густината на електроните на атомот на азот. Зголемувањето на густината на електроните го претвора азотот во посилен донатор на електронски пар, што ги подобрува неговите основни својства:
Амион согорување. Амините согоруваат во воздухот за да формираат јаглерод диоксид, вода и азот:
Примена на амини
Амините се широко користени за производство на лекови и полимерни материјали. Анилинот е најважното соединение од оваа класа, кое се користи за производство на анилински бои, лекови (сулфонамидни лекови) и полимерни материјали (смоли од анилин формалдехид).
Амините се единствената класа на органски соединенија кои се значително основни. Сепак, амините се слаби бази. Сега ќе биде корисно да се вратиме на масата. 12-1 да се потсетиме на трите дефиниции за киселини и бази. Според трите дефиниции за базичност, може да се разликуваат три аспекти на хемиското однесување на амините.
1. Амините реагираат со киселини, делувајќи како акцептори на протони:
Затоа, амините се Бронстед бази. 2. Амините се донатори на електронски парови (Луис бази):
3. Според тоа, водните раствори на амини, амините, кога се во интеракција со вода, се способни да генерираат анјони на хидроксид
Затоа, амините се бази на Арениус. Иако сите амини се слаби бази, нивната базичност зависи од природата и бројот на јаглеводородни радикали прикачени на атомот на азот. Алкиламините се многу поосновни од ароматичните амини. Кај алкиламините најосновни се секундарните, примарните се нешто помалку основни, а потоа следуваат терциерните амини и амонијакот. Во принцип, основната се намалува по редоследот:
Мерка за базичноста на супстанцијата е константата на базичност, која е константа на рамнотежа на интеракцијата на амин со вода (видете ја дефиницијата за базичност на Арениус погоре). Бидејќи водата е присутна во голем вишок, нејзината концентрација не се појавува во изразот на константата на базичност:
Колку е посилна основата, толку поголем бројпротоните ќе бидат откорнати од молекулите на водата и поголема ќе биде концентрацијата на јоните на хидроксид во растворот. Така, се карактеризираат поцврсти бази
големи вредности на К Вредностите за некои амини се дадени подолу:
Овие вредности ја илустрираат врската помеѓу базичноста на амините и нивната структура, што беше дискутирано погоре. Најсилна основа е секундарниот диметиламин, а најслаба е ароматичниот амин анилин.
Ароматичните амини се многу слаби бази бидејќи осамениот електронски пар на азотниот атом (кој ги одредува основните својства на амините) е во интеракција со -електронскиот облак на ароматичното јадро и затоа е помалку достапен за протон (или друга киселина). Поголемата базичност на секундарните амини во споредба со примарните се објаснува со фактот што алкилните групи, поради нивниот позитивен индуктивен ефект, снабдуваат електрони преку -врски до атомот на азот, што го олеснува споделувањето на осамен електронски пар. Две алкилни групи придонесуваат со електрони во азотниот атом посилно од една, така што секундарните амини се посилни бази. Врз основа на ова, би се очекувало дека терциерните амини се уште посилни бази од секундарните. Сепак, оваа претпоставка е оправдана само за гасната фаза, а во воден растворбазилноста на терциерните амини не е толку висока. Ова веројатно се должи на ефектите на растворање.
Амините се слаби органски бази. Нивната основа е одредена од бројот и природата на органските супституенти поврзани со атомот на азот. Присуството на ароматичен прстен нагло ја намалува базичноста (вредноста на амините. Секундарните амини се поцврсти бази од примарните и терциерните.
Амини- Ова органски соединенија, во кој атом на водород (можеби повеќе од еден) е заменет со јаглеводороден радикал. Сите амини се поделени на:
- примарни амини;
- секундарни амини;
- терциерни амини.
Исто така, постојат аналози на соли на амониум - кватернерни соли како [ Р 4 Н] + Cl - .
Во зависност од видот на радикалот аминиможе да биде:
- алифатични амини;
- ароматични (мешани) амини.
Алифатични заситени амини.
Општа формула CnH 2 n +3 Н.
Структура на амини.
Атомот на азот е во сп 3 хибридизација. Четвртата нехибридна орбитала содржи осамен пар електрони, што ги одредува основните својства на амините:
Супституентите од донатори на електрони ја зголемуваат густината на електроните на азотниот атом и ги подобруваат основните својства на амините, поради оваа причина секундарните амини се посилни бази од примарните, бидејќи 2 радикали на атом на азот создаваат поголема густина на електрони од 1.
Кај терциерните атоми просторниот фактор игра важна улога: бидејќи 3 радикали го прикриваат осамениот пар на азот, до кој е тешко да се „приближат“ другите реагенси; основната основа на таквите амини е помала од примарната или секундарната.
Изомеризам на амини.
Амините се карактеризираат со изомеризам на јаглеродниот скелет и изомеризам на положбата на амино групата:
Како се нарекуваат амини?
Името обично ги наведува јаглеводородните радикали (по азбучен ред) и го додава крајот -амин:
Физички својства на амините.
Првите 3 амини се гасови, средните членови на алифатичната серија се течности, а повисоките се цврсти материи. Точката на вриење на амините е повисока од онаа на соодветните јаглеводороди, бидејќи во течна фаза, во молекулата се формираат водородни врски.
Амините се многу растворливи во вода; како што расте јаглеводородниот радикал, растворливоста се намалува.
Подготовка на амини.
1. Алкилација на амонијак (главен метод), што настанува кога алкилхалид се загрева со амонијак:
Ако алкилхалидот е во вишок, примарниот амин може да претрпи реакција на алкилација, станувајќи секундарен или терцијарен амин:
2. Намалување на нитро соединенија:
Се користи амониум сулфид ( Реакцијата на Зинин), цинк или железо во кисела средина, алуминиум во алкална средина или водород во гасна фаза.
3. Намалување на нитрилите. Користете LiAlH4:
4. Ензимска декарбоксилација на амино киселините:
Хемиски својства на амините.
Сите амини- силните бази, а алифатичните се посилни од амонијакот.
Водните раствори се алкални по природа.
