Primjeri su tercijarni amini. Amini - pojam, svojstva, primjena
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 zbog slobodnog elektronskog para 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, onda ako govorimo o reakcijama u vodene otopine, onda su glavna svojstva tercijarnih amina mnogo lošija od onih sekundarnih amina, pa čak i nešto lošija od onih 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 bazična svojstva zasićenih amina izraženija nego kod amonijaka, takvi amini reagiraju čak i sa slabim kiselinama, poput ugljične:
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 Ova reakcija 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 nitratne kiseline, već s otopinom soli dušikaste 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 USE zadaci ne javlja se u kemiji. Tercijarni amini ne reagiraju s nitratnom kiselinom.
Potpuno izgaranje bilo koji amin dovodi do stvaranja ugljičnog dioksida, vode i dušika:
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 s 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:
Reakcija 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:
Dobivanje anilina
1. Redukcija nitrobenzena s metalima u prisutnosti jakih neoksidirajućih kiselina:
C 6 H 5 -NO 2 + 3Fe + 7HCl = + Cl- + 3FeCl 2 + 2H 2 O
Cl - + NaOH \u003d C 6 H 5 -NH 2 + NaCl + H 2 O
Kao metali mogu se koristiti svi metali koji su u nizu aktivnosti do vodika.
Reakcija klorobenzena s amonijakom:
C 6 H 5 -Cl + 2NH 3 → C 6 H 5 NH 2 + NH 4 Cl
Kemijska svojstva aminokiselina
Aminokiseline nazivamo spojeve u čijim molekulama postoje dvije vrste funkcionalnih skupina - amino (-NH 2) i karboksi-(-COOH) skupine.
Drugim riječima, aminokiseline se mogu smatrati derivatima karboksilnih kiselina u čijim je molekulama jedan ili više vodikovih atoma zamijenjeno amino skupinama.
Na ovaj način, opća formula aminokiseline se mogu napisati kao (NH 2) x R(COOH) y , gdje su x i y najčešće jedan ili dva.
Budući da aminokiseline imaju i amino skupinu i karboksilnu skupinu, one pokazuju kemijska svojstva slična i aminima i karboksilnim kiselinama.
Kisela svojstva aminokiselina
Stvaranje soli s alkalijama i karbonatima alkalijskih 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. 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, poput izvornih molekula 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 (zwitterions):
Dobivanje aminokiselina
1) Reakcija kloriranih karboksilnih kiselina s amonijakom:
Cl-CH 2 -COOH + 2NH 3 \u003d NH 2 -CH 2 -COOH + NH 4 Cl
2) Razgradnja (hidroliza) proteina pod djelovanjem otopina jakih mineralnih kiselina i lužina.
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 prelazite 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 bazična svojstva, kao rezultat interakcije s anorganskim kiselinama, dobivaju se alkilamonijeve soli. Reakcija s dušikastom kiselinom kvalitativna je za ovu klasu spojeva. Kod primarnog amina nastaje alkohol i plinoviti dušik, 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 kožni pokrov, oksidira hemoglobin, deprimira središnji živčani sustav, remeti metabolizam, što može dovesti čak i do smrti. Otrovno za ljude i parove.
Znakovi trovanja:
dispneja,
- cijanoza nosa, usana, vrhova prstiju,
- ubrzano disanje i pojačano 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.
Sirovina za proizvodnju poliamidnih umjetnih vlakana, kao što je najlon.
Za proizvodnju poliuretana, poliuretanskih pjena, poliuretanskih ljepila.
Početni proizvod za proizvodnju anilina je osnova za anilinske boje.
Za proizvodnju lijekova.
Za proizvodnju fenol-formaldehidnih smola.
Za sintezu repelenata, fungicida, insekticida, pesticida, mineralna gnojiva, ubrzivači vulkanizacije gume, antikorozivni reagensi, puferske otopine.
Kao dodatak za motorna ulja i goriva, suho gorivo.
Za dobivanje fotoosjetljivih materijala.
Urotropin se koristi kao dodatak prehrani a također i sastojak kozmetika.
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 - 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- to su organski spojevi u kojima je atom vodika (može i više od jednog) zamijenjen radikalom ugljikovodika. Svi amini se dijele na:
- primarni amini;
- sekundarni amini;
- tercijarni amini.
Postoje i analozi amonijevih soli - kvaterne soli tipa [ R 4 N] + Cl - .
Ovisno o vrsti radikala amini Može biti:
- alifatski amini;
- aromatski (mješoviti) amini.
Alifatski ograničavajući amini.
Opća formula C n H 2 n +3 N.
Struktura amina.
Atom dušika je u sp 3 hibridizaciji. Na 4. nehibridnoj orbitali nalazi se usamljeni par elektrona, koji određuje glavna svojstva amina:
Supstituenti donori elektrona povećavaju gustoću elektrona na atomu dušika i poboljšavaju bazična svojstva amina, zbog čega su sekundarni amini jače baze od primarnih, jer 2 radikala na atomu dušika stvaraju veću gustoću elektrona od 1.
Kod tercijarnih atoma važnu ulogu igra prostorni faktor: budući da 3 radikala prikrivaju slobodni par dušika, koji se teško "približava" drugim reagensima, bazičnost takvih amina je manja od primarnih ili sekundarnih.
Izomerija amina.
Amine karakterizira izomerija ugljikovog skeleta, izomerija položaja amino skupine:
Kako se zovu amini?
Naziv obično navodi ugljikovodične radikale (abecednim redom) i dodaje završetak -amin:
Fizikalna svojstva amina.
Prva 3 amina su plinovi, srednji članovi alifatske serije su tekućine, a viši su krute tvari. Vrelište amina je više od vrelišta odgovarajućih ugljikovodika jer u tekućoj fazi nastaju vodikove veze u molekuli.
Amini su visoko topljivi u vodi; kako ugljikovodični radikal raste, topljivost se smanjuje.
Dobivanje amina.
1. Alkilacija amonijaka (glavna metoda), koja se događa kada se alkil halid zagrijava s amonijakom:
Ako je alkil halid u suvišku, tada primarni amin može ući u reakciju alkilacije, pretvarajući se u sekundarni ili tercijarni amin:
2. Oporaba nitro spojeva:
Koristi se amonijev sulfid Zininova reakcija), cink ili željezo u kiseloj sredini, aluminij u alkalnoj sredini ili vodik u plinovitoj fazi.
3. Oporavak nitrila. koristiti LiAlH 4:
4. Enzimska dekarboksilacija aminokiselina:
Kemijska svojstva amina.
svi amini- jake baze, a alifatske su jače od amonijaka.
Vodene otopine su alkalne prirode.
Aromatski amini su derivati aromatskih ugljikovodika u kojima je jedan ili više vodikovih atoma benzenskog prstena zamijenjeno amino skupinama (NH 2 ).
Aromatski amini također se mogu smatrati derivatima amonijaka, u čijoj je molekuli jedan ili više vodikovih atoma zamijenjeno aromatskim radikalima.
Kao i u alifatskom (masnom) nizu, aromatski amini mogu biti primarni, sekundarni i tercijarni.
Ovisno o tome koji su radikali (samo aromatski ili aromatski i alifatski) vezani na atom dušika, razlikuju se čisto aromatski i masno-aromatski.
Amino skupina može biti izravno vezana za jezgru ili biti u bočnom lancu.
Anilin je predak klase aromatskih amina, u kojima je amino skupina izravno povezana s benzenskim prstenom:
anilin (fenilamin, aminobenzen)
Nomenklatura aromatskih amina
Aromatski amini obično se imenuju trivijalna nomenklatura.
Na primjer, anilin, toluidin.
Prema sustavnoj (supstitucijskoj) nomenklaturi nazivi amina tvore se od naziva radikala uz dodatak završetka -amin ili prefiksi amino
Trivijalno: orto-toluidin meta-toluidin para-toluidin
Zamjena: orto-tolilamin meta-tolilamin para-tolilamin
orto-aminotoluen meta-aminotoluen para-aminotoluen
(2-aminotoluen) (3-aminotoluen) (4-aminotoluen)
Aromatski prsten može sadržavati dvije ili više amino skupina.
Imena spojeva s dvije amino skupine (diamini) tvore se od naziva dvovalentnog ugljikovog ostatka i završetka –diamin ili prefiksi diamino i naziv odgovarajućeg ugljikovodika:
o-fenilendiamin m-fenilendiamin p-fenilendiamin
o-diaminobenzen m-diaminobenzol p-diaminobenzen
(1,2-diaminobenzen) (1,3-diaminobenzen) (1,4-diaminobenzen)
Ovisno o broju radikala vezanih uz atom dušika, razlikuju se i sekundarni i tercijarni aromatski amini.
Imena sekundarnih i tercijarnih amina najčešće se tvore prema načelima racionalna nomenklatura, navođenje radikala prisutnih u spoju i dodavanje završetka -amin:
difenilamin (sekundarni amin)
trifenilamin (tercijarni amin)
Ako su u molekuli amina i aromatski i alifatski radikali istovremeno vezani na atom dušika, tada se takvi amini nazivaju masno aromatično.
U slučaju masnih aromatskih amina, riječ je uzeta kao osnova naziva "anilin" i, kako bi se pokazalo da se radikal nalazi na atomu dušika, a ne u benzenskom prstenu, slovo se stavlja ispred imena radikala N:
N-metilanilin N,N-dimetilanilin
Racionalno: metilfenilamin dimetilfenilamin
Supstitucija: N-metilaminobenzen N,N-dimetilaminobenzen
Amini s amino skupinom u bočnom lancu:
benzilamin
α-aminotoluen
Aromatski amini s amino skupinom u bočnom lancu imaju svojstva alifatskih amina.
