Аминисе наричат амонячни производни, в които един, два или три водородни атома са заменени с въглеводородни радикали.
В зависимост от броя на въглеводородните радикали има първичен , втори и третичен амини. Също така има кватернерни амониеви соли и основания , които са производни на амониевия йон, в който и четирите водородни атома са заместени с органични радикали. Според природата на радикала амините се делят на алифатни и ароматен.
За амини, имена въз основа на радикален функционален , а не по заместващата номенклатура.
родово име амини се отнася до съединения RNH2, RR"NH и RR"R"N, които са съответно първични, вторични и третични амини. В по-широк смисъл амините включват също съединения, съдържащи -NH- група в цикъла.
Заглавия първични амини образувано чрез добавяне на наставката -амин към името на радикала R (метод а) или към името на родителската структура (метод б). Така че съединението CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 ще се нарича пропиламин (а) или пропанамин-1 (б). начин а обикновено се използва за производни на прости съединения, и методът b - за комплексни циклични съединения. По пътя а прилага се принципът на заместване на водородния атом в амонячната молекула, която формално е основната структура. По същество той е подобен на принципа на радикално-функционалната номенклатура, но в правилата на IUPAC се отнася до заместител.
В случаите, когато -NH2 групата не е най-старата, тя се обозначава с префикса амино -:
Някои амини задържат тривиален заглавия:
Първичните диамини и полиамини, в които всички амино групи са прикрепени към алифатна верига или циклично ядро, се наричат чрез добавяне на наставки - диамин , -триамин и т.н. към името на основната структура или поливалентен радикал. Запазено е тривиалното наименование "бензидин".
симетричен втори и третични амини извикан чрез добавяне на умножаващи префикси ди- или три- към имената на алкиловите радикали с наставката -амин. Несиметричните съединения се наричат L-заместени производни на първични амини, а съединение с по-сложен радикал се приема като първоначален първичен амин:
Аминните радикали RNH-, R 2 N-, RR "N- се наричат заместени аминогрупи или се добавя буква към тривиалните имена на амини относно:
Нисшите алифатни амини са газове или течности с мирис, подобен на амоняк. Висшите хомолози на алифатните амини и ароматните амини са или течности, или твърди вещества. Амините образуват слаби водородни връзки и нестабилни асоциати, поради което техните точки на кипене са по-ниски от тези на алкохолите и карбоксилните киселини със същия брой въглеродни атоми, но по-високи от тези на алдехиди или етери. Нисшите алифатни амини са силно разтворими във вода; с увеличаване на броя на въглеводородните радикали и тяхната дължина, разтворимостта намалява. Ароматните амини са слабо разтворими във вода.
Представители.
Анилин - C 6 H 5 NH 2 - безцветна течност с лек мирис, подобен на миризмата на бензол, когато стои на въздух, бързо се окислява и придобива жълто-кафяв цвят и неприятна миризма. Токсичен.
Повече от половината от произведения анилин се изразходва за производството на стабилизатори и ускорители на вулканизация на каучук. Втората му най-важна област на приложение е производството на изоцианати, използвани за производство на полиуретани. Използват се и в производството на багрила от различни класове, лекарства, фотографски материали и продукти за растителна защита. У нас анилинът се използва за производство на капролактам.
N-метиланилин(монометиланилин) - C 6 H 5 NHCH 3 - е жълта маслена течност с плътност 0,98 g / cm 3, разтворима в бензини, алкохоли и етери. Основната задача на монометиланилина е да получи необходимите детонационни свойства на бензина по време на производството му. Освен това, когато се добавя към горивото, се регулира октановото число на продукта и неговата екологичност.
Диметиланилин - C 6 H 5 N (CH 3) 2 - третичен мастен ароматен амин, безцветна течност. Използва се при производството на полиестерни смоли и в органичния синтез. Диметиланилинът се използва при синтеза на багрила (малахитово зелено, метиленово синьо и др.), експлозиви и др.
Толуидини - CH 3 C 6 H 4 NH 2 - безцветни кристални съединения със специфични миризми, бързо се окисляват и потъмняват във въздуха. Получава се чрез редукция на нитротолуени. Използва се при производството на багрила от различни класове (трифенилметан, азобагрила, тиазин, сяра), както и за производството на крезоли. Толуидините, подобно на някои други ароматни амини, са отровни и канцерогенни.
Фенетидини (етоксианилини, аминофенетоли) - NH 2 -C 6 H 4 -OC 2 H 3 (орто-, пара- и мета-) - са течности. Използва се при производството на азотоли; n-фенетидин се използва и при синтеза на лекарства (фенацетин, риванол). Фенетидините причиняват отравяне при контакт с кожата и вдишване на пари, засягат черния дроб и бъбреците.
Дифениламин ((N-фенил)-анилин) - (C 6 H 5) 2 NH - безцветни кристали, потъмняващи на светлината. Дифениламинът е начален продукт в производството на антиоксиданти за полимери; стабилизатор и флегматизатор за термична и атмосферна устойчивост на целулозни нитрати, включително пироксилинови прахове; междинен продукт при синтеза на триарилметан и азобагрила, инсектициди; мек инхибитор на корозията на стоманата. Използва се в аналитичната химия за откриване на йони, като редокс индикатор.
Спектрални характеристики.
IR спектроскопия . Позицията на абсорбционните ивици на аминогрупите в спектъра се определя от условията на записване на спектрите (в твърдо състояние, течно състояние, в разтвори или газова фаза) и зависи от това дали аминогрупата е свободна (неасоциирана) или дали участва в образуването на между- и вътрешномолекулни водородни връзки.
Абсорбционни ленти, дължащи се на разтягащи вибрации на N-H връзки, се появяват в IR спектрите в областта на 3500-3200 cm-1. Първичните амини имат две абсорбционни ленти. По-висока честота се дължи на асиметрични N-H разтягащи вибрации, по-ниска висока честота се дължи на симетрични. В спектрите на амини в разредени разтвори в инертни разтворители тези две тесни ивици се наблюдават при 3500 и 3400 cm-1. Вторичните амини имат една лента на поглъщане, съответстваща на N-H разтягащи вибрации. За алифатни амини в инертни разтворители се наблюдава в областта на 3350-3310 cm -1, в спектрите на смесени амини Ar-NH-Alk, N-H абсорбционната лента е разположена при по-високи честоти от 3450 cm -1.
Ако аминогрупата участва в между- или вътрешномолекулна водородна връзка (в твърдо или течно състояние, в концентрирани разтвори), тогава ивиците на поглъщане на N-H разтягащи вибрации се изместват към нискочестотната страна. Тази промяна обаче не е толкова значима. Свързаните първични амини дават абсорбционни ленти в областите 3420-3330 cm -1 (v asNH 2) и 3330-3250 cm -1 (v sNH 2), вторичните - в областта 3300-3150 cm -1. При непълна асоциация могат едновременно да се наблюдават лентите на свободните и свързаните аминогрупи, следователно в областта от 3500-3200 cm -1 може да има повече от две ленти, характерни за първичните амини, и повече от една лента, характерна за вторичните нечий.
Наблюдават се деформационни трептения на аминогрупата в диапазона 1650-1500 и 950-650 cm -1 . Първичните амини имат ивици на поглъщане на равнинни деформационни вибрации със среден интензитет 1650-1580 cm -1 , вторичните - с нисък интензитет в диапазона 1600-1500 cm -1 . Когато се образуват водородни връзки, честотите на деформационните вибрации се увеличават.
Амините също имат C-N разтягащи се абсорбционни ленти. В алифатните амини тези вибрации съответстват на абсорбция в областта от 1250-1020 cm -1 със среден интензитет, в ароматните амини - интензивна абсорбция в честотния диапазон от 1340-1260 cm -1.
Взаимодействието на амини с киселини предизвиква силни промени в спектрите. В соли на първични амини, N-H вибрациите съответстват на широка силна лента в областта от 3100-2600 cm-1. Солите на вторичните и третичните амини имат интензивна абсорбция в областта на 2700-2250 cm -1 . Солите на амините могат да бъдат допълнително идентифицирани чрез вибрации на огъване. Солите на първичните амини абсорбират в диапазона 1600-1575 и 1550-1500 cm -1 , солите на вторичните амини - в диапазона 1620-1560 cm -1 .
PMR спектроскопия . Сигналите на протоните на NH групата на алифатни и циклични амини се наблюдават в диапазона от 0,5-3,0 ppm, ароматни амини - при 3,0-5,0 ppm Тъй като амините могат да образуват водородни връзки, позицията на сигналите зависи от концентрацията на амин, природа на разтворителя и температура. Протоните на NH групата могат да бъдат заменени с деутерий и когато D 2 O се добави към пробата от тежка вода, тези сигнали изчезват.
Аминогрупата, която е в конюгация с бензеновия пръстен, увеличава електронната плътност в орто- и двойка -позиции на пръстена, което води до екраниране на съответните протони и смесване на техните сигнали в по-силно поле в сравнение с бензена. В PMR спектрите на амините, сигналите на ароматните протони са сложни мултиплети.
Електронна спектроскопия . Алифатните амини в UV и видимата област не абсорбират . Конюгиране на аминогрупи с бензенов пръстенводи до значително батохромно изместване на абсорбционните ленти на бензола с увеличаване на техния интензитет. Смята се, че заедно с локалния π → π * преход на бензеновия пръстен, тази абсорбция се допринася от прехода с прехвърляне на заряда от донорната група към пръстена (анилин. Анилинът в близката UV област има две абсорбционни ленти - 230 nm и 280 nm.
Амини: киселинно-алкални свойства; нуклеофилни свойства - реакции на алкилиране на амин и амоняк, кватернерни амониеви соли, отваряне -оксиден цикъл от амини с образуване на аминоалкохоли.
Химични свойства.
В молекулите на алифатните амини азотният атом е в състояние sp 3 -хибридизация, така че те, подобно на амоняка, имат пирамидална конфигурация. Например ъглите на връзката C-N-C в триметиламина са 108° и са много близки до ъглите на H-N-H в молекулата на амоняка.
Теоретично, вторични и третични амини с различни въглеводородни радикали могат да съществуват като енантиомери, но конвенционалните алифатни и ароматни амини все още не са изолирани като отделни енантиомери. Това се дължи на факта, че молекулите на амоняка и амина постоянно претърпяват пирамидална инверсия, която трябва да се разглежда като бърза промяна на конфигурацията. Инверсията се извършва чрез тригонално преходно състояние (в центъра на диаграмата):
В молекулите на ароматен амин несподелената електронна двойка на азотния атом е конюгирана с π -електрони на ароматния пръстен, в резултат на което значително се намалява амплитудата, с която протича пирамидалната инверсия.
Кватернерните амониеви соли, имащи четири различни радикала, могат да бъдат разделени на отделни енантиомерни форми, т.е. тези форми са конфигурационно стабилни. И така, алилбензилметилфениламониевият йодид се изолира като отделни енантиомери, всеки от които има оптична активност:
Основни свойства.
Амините, подобно на амоняка, проявяват основни свойства, което се дължи на наличието в техните молекули на азотен атом с несподелена двойка електрони. При взаимодействие с киселини амините се превръщат в амониеви соли :
Аминните соли, за разлика от други ониеви соли, са хидролитично стабилни, лесно разтворими във вода, лесно кристализират от водни разтвори и като правило са по-стабилни от свободните основи. Много лекарствени вещества, принадлежащи към класа на амините, се използват под формата на соли с минерални и по-рядко органични киселини.
Алифатни амини - силни основи . Водните разтвори на амини имат алкална среда според лакмуса:
Може да се предположи, че третичните амини с три алкилови заместителя с +I-ефект ще бъдат по-силни основи от вторичните и първичните амини. Обаче пространствените фактори, които определят достъпността на основния център за протонна атака, имат обратен ефект. Колкото повече радикали има азотният атом и колкото по-разклонени са те, толкова по-силна е екранираната несподелена електронна двойка на азотния атом и взаимодействието му с протона е по-трудно. Следователно, най-силните основи трябва да бъдат първични и вторични амини с относително къси и неразклонени радикали. Солватацията (взаимодействието на молекулата на разтвореното вещество с молекулите на разтворителя) има ефект върху основността, подобен на ефекта на пространствените фактори, тъй като с увеличаване на броя и разклоняването на въглеводородните радикали, способността на заместения амониев катион (конюгирана киселина) да свързването на молекулите на разтворителя намалява.
Много експериментални данни не се вписват в сравнително простите схеми, описани по-горе. По този начин чисто спекулативните разсъждения не могат да служат като надеждна основа за прогнозиране на относителната основност на алифатните амини. На практика може да се ръководи от факта, че pK стойностите на BH+ на повечето алифатни амини се вписват в относително тесен диапазон: от 10,6 до 11,2. Такава малка разлика в основността не осигурява значително предимство на нито един от амините в конкурентната реакция на протониране.
Основността на ароматните амини е значително по-ниска от тази на алифатните амини. Това се дължи на факта, че несподелената двойка електрони на азотния атом влиза в p, π-конюгация с електроните на бензеновия пръстен:
Заместителите в пръстена имат значително влияние върху основността: електрон-поддържащите заместители я увеличават, докато електрон-привличащите заместители я намаляват.
Ако, поради пространствено препятствие, несподелената електронна двойка бъде премахната от конюгацията, тогава основността на амина се увеличава значително. И така, обемните алкилови радикали на N,N-диизопропиланилин не могат да бъдат разположени в една равнина с бензеновия пръстен поради взаимно отблъскване с водородни атоми в орто позиции, следователно неговата основност (pK BH + 7.4) е много по-висока от тази на анилин. Подобен вид пространствено препятствие възниква в N,N-диалкиланилините, които едновременно имат заместители в позиции 2 и 6. В молекулата на 1,8-бис(диметиламино)нафталин и двете диметиламино групи не могат да бъдат разположени в една и съща висока основност (pKin + 12.4), неговата протонирана форма е стабилна поради факта, че протонът е здраво задържан от несподелени двойки електрони на два азотни атома.
киселинни свойства.
NH-киселинните свойства на амините са изразени в много по-малка степен от основните. За алифатни и ароматни първични и вторични амини pK А имат стойности 30-35. Следователно само алканите са по-слаби киселини от амините. Амини са киселинни само в присъствието на много силни основи , като например органометални съединения, и се превръщат в метални амиди (да не се бърка с амиди на карбоксилни и сулфонови киселини!):
Амидите на алкалните метали са много силни основи и се използват в органичния синтез.
нуклеофилни свойства.
Нуклеофилните свойства на амините, подобно на основните, се дължат на наличието на несподелена електронна двойка на азотния атом. Някои реакции, в които амините участват като нуклеофилни реагенти, ще продължат и са били в миналото. Това са алкилиране на амини [(1)], взаимодействие с карбонилни съединения [(2)] и ацилиране с производни на карбоксилна киселина [(3)]:
Алкилиране. Амините, като амоняка, претърпяват алкилиране с халоалкани. Алкилирането на амоняка води до образуването на първичен амин, вторични амини се образуват от първични амини, третични от вторични и кватернерни амониеви соли от третични. Заместената амониева сол, образувана по време на реакцията, обменя протон с амоняк или амин, следователно в реакцията на алкилиране се получава смес от амини с различен брой алкилови радикали:
Реакцията на алкилиране рядко може да бъде спряна на определен етап поради факта, че разликите в нуклеофилността и основността на първичните, вторичните и третичните амини не са толкова значителни, че да повлияят на разликата в скоростите на реакциите на алкилиране на амини с различни степени на заместване.
В промишлеността амонякът и нисшите амини се алкилират с нисши алкохоли в газовата фаза при температура 300-500 ° C над оксиди на алуминий, силиций, торий, хром и др. В този случай смеси от първични, вторични и третични амини се образуват. По този начин се получават главно метил и етиламини:
Реакции на амини с епоксиди. Когато първичните и вторичните амини взаимодействат с епоксиди (оксирани), възниква нуклеофилно отваряне на напрегнатия тричленен α-оксиден цикъл и се образуват β-аминоалкохоли. В заместените епоксиди нуклеофилната атака възниква, като правило, при най-малко заместения въглероден атом на оксидния цикъл ( Правилото на Красуски ):
Амини- органични производни на амоняка, в чиято молекула един, два или трите водородни атома са заменени с въглероден остатък.
Обикновено има три вида амини:
Амините, в които аминогрупата е свързана директно към ароматния пръстен, се наричат ароматни амини.
Най-простият представител на тези съединения е аминобензенът или анилинът:
Основната отличителна черта електронна структураамини е наличието на несподелена електронна двойка при азотния атом, който е част от функционалната група. Това води до факта, че амините проявяват свойствата на основите.
Има йони, които са продукт на формално заместване на въглеводороден радикал на всички водородни атоми в амониевия йон:
Тези йони са част от соли, подобни на амониеви соли. Те се наричат кватернерни амониеви соли.
Изомерия и номенклатура на амини
1. Амините се характеризират със структурна изомерия:
а) изомерия на въглеродния скелет:
б) изомерия на позицията на функционалната група:
2. Първичните, вторичните и третичните амини са изомерни един спрямо друг (междукласова изомерия):
Както може да се види от горните примери, за да се назове амин, заместителите, свързани с азотния атом, са изброени (по ред на приоритет) и се добавя суфиксът - амин.
Физични свойства на амините
Най-простите амини (метиламин, диметиламин, триметиламин) са газообразни вещества. Останалите нисши амини са течности, които се разтварят добре във вода. Те имат характерна миризма, напомняща миризмата на амоняк.
Първичните и вторичните амини са способни да образуват водородни връзки. Това води до значително повишаване на техните точки на кипене в сравнение със съединения със същото молекулно тегло, но неспособни да образуват водородни връзки.
Анилинът е мазна течност, слабо разтворима във вода, кипяща при 184°C.
Химични свойства на амините
Химичните свойства на амините се определят главно от наличието на неподелена електронна двойка при азотния атом.
Амини като основи.Азотният атом на аминогрупата, подобно на азотния атом в молекулата на амоняка, поради несподелената двойка електрони може да образува ковалентна връзка според донорно-акцепторния механизъм, действайки като донор. В това отношение амините, като амоняка, могат да прикрепят водороден катион, т.е. действат като основа:
1. Реакция на амиони с водаводи до образуването на хидроксидни йони:
2. Реакция с киселини. Амонякът реагира с киселини, за да образува амониеви соли. Амините също могат да реагират с киселини:
Основните свойства на алифатните амини са по-изразени от тези на амоняка. Това се дължи на наличието на един или повече донорни алкилови заместители, чийто положителен индуктивен ефект повишава електронната плътност върху азотния атом. Увеличаването на електронната плътност превръща азота в по-силен донор на електронна двойка, което повишава основните му свойства:
Изгаряне на амион. Амините изгарят във въздуха, за да образуват въглероден диоксид, вода и азот:
Приложение на амини
Амините се използват широко за производството на лекарства и полимерни материали. Анилинът е най-важното съединение от този клас, което се използва за производството на анилинови багрила, лекарства (сулфаниламидни препарати), полимерни материали (анилин-формалдехидни смоли).
ТЕМА НА ЛЕКЦИЯТА: амини и аминоалкохоли
Въпроси:
основни характеристикиКлючови думи: структура, класификация, номенклатура.
Методи за придобиване
Химични свойства
отделни представители. Методи за идентификация.
Обща характеристика: структура, класификация, номенклатура
Амините се наричат производни на амоняка, в чиято молекула водородните атоми са заменени с въглеводородни радикали.
Класификация
1– В зависимост от броя на заместените водородни атоми на амоняка се разграничават амини:
– първиченсъдържат аминогрупа аминогрупа (–NH 2), обща формула: R–NH 2,
– вторисъдържат имино група (–NH),
обща формула: R 1 -NH - R 2
– третиченсъдържат азотен атом, общата формула: R3-N
Известни са и съединения с кватернерен азотен атом: кватернерен амониев хидроксид и неговите соли.
2– В зависимост от структурата на радикала се разграничават амини:
– алифатни (ограничени и ненаситени)
– алициклични
- ароматни (съдържащи аминогрупа или странична верига в ядрото)
- хетероцикличен.
Номенклатура, аминна изомерия
1. Имената на амините според рационалната номенклатура обикновено се извличат от имената на съставните им въглеводородни радикали с добавяне на края -амин : метиламин CH3-NH2, диметиламин CH3-NH-CH3, триметиламин (CH3)3N, пропиламин CH3CH2CH2-NH2, фениламин C6H5-NH2 и др.
2. Според номенклатурата на IUPAC аминогрупата се счита за функционална група и нейното име аминопоставете преди името на основната верига:
Изомерията на амините зависи от изомерията на радикалите.
Методи за получаване на амини
Амините могат да бъдат получени по различни начини.
А) Действие на амоняка от халоалкили
2NH 3 + CH 3 I -–® CH 3 - NH 2 + NH 4 I
B) Каталитично хидрогениране на нитробензен с молекулярен водород:
C 6 H 5 NO 2 -–® C 6 H 5 NH 2 + H 2 O
нитробензен котка анилин
C) Получаване на нисши амини (C1-C4) чрез алкилиране с алкохоли:
350 0 С, Al 2 O 3
R–OH + NH 3 –––––––––––® R–NH 2 +H 2 O
350 0 С, Al 2 O 3
2R–OH + NH 3 –––––––––––® R 2 –NH +2H 2 O
350 0 С, Al 2 O 3
3R–OH + NH 3 –––––––––––® R 3 –N + 3H 2 O
Физични свойства на амините
Метиламинът, диметиламинът и триметиламинът са газове, средните членове на серията амини са течности, по-високите са твърди вещества. С увеличаване на молекулното тегло на амините, тяхната плътност се увеличава, температурата на кипене се повишава и разтворимостта във вода намалява. Висшите амини са неразтворими във вода. Нисшите амини имат неприятна миризма, донякъде напомняща миризмата на развалена риба. Висшите амини са или без мирис, или имат много слаба миризма. Ароматните амини са безцветни течности или твърди вещества с неприятна миризма и са отровни.
Химични свойства на амините
Химическото поведение на амините се определя от наличието на аминогрупа в молекулата. Външната обвивка на азотния атом има 5 електрона. В молекулата на амина, както и в молекулата на амоняка, азотният атом изразходва за образуването на три ковалентни връзкитри електрона, а два остават свободни.
Наличието на свободна електронна двойка при азотния атом позволява той да прикрепи протон, следователно амините са подобни на амоняка, проявяват основни свойства, образуват хидроксиди, соли.
Образуване на сол. Амините с киселини дават соли, които под действието на силна основа отново дават свободни амини:
Амините дават соли дори със слаба въглена киселина:
Подобно на амоняка, амините имат основни свойства, дължащи се на свързването на протони в слабо дисоцииращ заместен амониев катион:
 |
Когато аминът се разтвори във вода, част от водните протони се изразходват за образуването на катион; по този начин в разтвора се появява излишък от хидроксидни йони и той има алкални свойства, достатъчни за оцветяване на разтвори на лакмусово синьо и разтвори на фенолфталеин в червено. Основността на амините от лимитиращата серия варира в много малки граници и е близка до основността на амоняка.
Ефектът на метиловите групи леко повишава основността на метил- и диметиламин. В случая на триметиламин, метиловите групи вече възпрепятстват солватацията на получения катион и намаляват стабилизирането му и следователно неговата основност.
Солите на амините трябва да се разглеждат като комплексни съединения. Централният атом в тях е азотен атом, чието координационно число е четири. Водородните атоми или алкилите са свързани с азотния атом и са разположени във вътрешната сфера; киселинният остатък се намира във външната сфера.
Ацилиране на амини. Под действието на някои производни на органични киселини (киселинни халогениди, анхидриди и др.) Върху първични и вторични амини се образуват амиди:
Вторичните амини с азотиста киселина дават нитрозамини- жълтеникави течности, слабо разтворими във вода:
Третичните амини са устойчиви на действието на разредена азотиста киселина на студ (те образуват соли на азотиста киселина), при по-тежки условия един от радикалите се отцепва и се образува нитрозоамин.
диамини
Диамините играят важна роля в биологичните процеси. Като правило, те са лесно разтворими във вода, имат характерна миризма, имат силен алкална реакция, взаимодействат с CO 2 въздух. Диамините образуват стабилни соли с два еквивалента киселина.
Етилендиамин (1,2-етандиамин) H2NCH2CH2NH2. Това е най-простият диамин; може да се получи чрез действието на амоняк върху етилен бромид:
Тетраметилендиамин (1,4-бутандиамин), или путресцин, NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 и пентаметилендиамин (1,5-пентандиамин) NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 или кадаверин. Те са открити в продуктите на разлагане на протеинови вещества; се образуват при декарбоксилирането на диаминокиселините и се наименуват ptomains(от гръцки - труп), те преди това са били считани за "трупни отрови". Сега е установено, че токсичността на гниещите протеини не се причинява от птомаини, а от присъствието на други вещества.
Путресцин и кадаверин се образуват в резултат на жизнената активност на много микроорганизми (например причинители на тетанус и холера) и гъбички; намират се в сиренето, моравото рогче, мухоморката, бирената мая.
Някои диамини се използват като суровини за производството на полиамидни влакна и пластмаси. И така, от хексаметилендиамин NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 се получава много ценно синтетично влакно - найлон(САЩ) или анид(Русия).
Амино алкохоли
Амино алкохоли- съединения със смесени функции, чиято молекула съдържа амино и хидрокси групи.
Аминоетанол(етаноламин) HO-CH2CH2-NH2, или коламин.
Етаноламинът е гъста мазна течност, смесима с вода във всички отношения и има силни алкални свойства. Наред с моноетаноламин се получават също диетаноламин и триетаноламин:
Холинът е част от лецитини- мастноподобни вещества, много често срещани в животински и растителни организми и могат да бъдат изолирани от тях. Холинът е кристална, силно хигроскопична маса, която лесно се издухва във въздуха. Има силни алкални свойства и лесно образува соли с киселини.
Когато холинът се ацилира с оцетен анхидрид, холин ацетат,също наричан ацетилхолин:
 |
Ацетилхолинът играе изключително важна биохимична роля, тъй като е медиатор (посредник), който предава възбуждането от нервните рецептори към мускулите.
Органични основи - това име често се използва в химията за съединения, които са производни на амоняка. Водородните атоми в неговата молекула се заменят с въглеводородни радикали. Говорим за амини - съединения, които се повтарят Химични свойстваамоняк. В нашата статия ще се запознаем с общата формула на амините и техните свойства.
Структурата на молекулата
В зависимост от това колко водородни атоми са заменени с въглеводородни радикали, се разграничават първични, вторични и третични амини. Например, метиламинът е първичен амин, в който водородната част е заменена с -СН3 група. Структурната формула на амините е R-NH 2 и може да се използва за определяне на състава на органичната материя. Пример за вторичен амин може да бъде диметиламин, имащ следната форма: NH2-NH-NH2. В молекулите на третичните съединения и трите водородни атома на амоняка са заменени с въглеводородни радикали, например триметиламинът има формула (NH 2) 3 N. Структурата на амините влияе върху техните физични и химични свойства.
Физическа характеристика
Агрегатното състояние на амините зависи от моларната маса на радикалите. Колкото по-малко е, толкова по-ниско е специфичното тегло на веществото. По-ниските вещества от класа на амините са представени от газове (например метиламин). Имат изразена миризма на амоняк. Средните амини са слабо миришещи течности, а съединенията с голяма маса въглеводороден радикал са твърди вещества без мирис. Разтворимостта на амините също зависи от масата на радикала: колкото по-голяма е, толкова по-лошо се разтваря веществото във вода. По този начин структурата на амините определя тяхното физическо състояние и характеристики.
Химични свойства
Характеристиките на веществата зависят главно от трансформациите на аминогрупата, в които водещата роля се отрежда на нейната несподелена електронна двойка. Тъй като органичните вещества от класа на амините са производни на амоняка, те са способни на реакции, характерни за NH3. Например, съединенията са разтворими във вода. Продуктите от такава реакция ще бъдат вещества, които проявяват свойствата на хидроксиди. Например метиламинът, чийто атомен състав се подчинява на общата формула на наситени амини R-NH 2, образува съединение с вода - метиламониев хидроксид:
CH 3 - NH 2 + H 2 O \u003d OH
Органичните основи взаимодействат с неорганичните киселини, докато солта се намира в продуктите. И така, метиламинът със солна киселина дава метиламониев хлорид:
CH3-NH2 + HCl -> Cl
Реакциите на амини, чиято обща формула е R-NH2, с органични киселини протичат с заместването на водородния атом на аминогрупата с комплексен анион на киселинния остатък. Те се наричат реакции на алкилиране. Както при реакцията с нитритна киселина, ацилните производни могат да образуват само първични и вторични амини. Триметиламинът и другите третични амини не са способни на такива взаимодействия. Добавяме също това алкилиране аналитична химияизползван за разделяне на смеси от амини, той също така служи като качествена реакция за първични и вторични амини. Сред цикличните амини анилинът заема важно място. Извлича се от нитробензен чрез редукция на последния с водород в присъствието на катализатор. Анилинът е суровина за производството на пластмаси, багрила, експлозиви и лекарства.
Характеристики на третичните амини
Третичните амонячни производни се различават по своите химични свойства от едно- или двузаместените съединения. Например, те могат да взаимодействат с халогенни производни на наситени въглеводороди. В резултат на това се образуват тетраалкиламониеви соли. Сребърният оксид реагира с третични амини, докато амините се превръщат в тетраалкиламониев хидроксид, който е силна основа. Апротонните киселини, като борен трифлуорид, са способни да образуват комплексни съединения с триметиламин.
Качествен тест за първични амини
Азотната киселина може да служи като реагент, с който могат да бъдат открити един или двузаместени амини. Тъй като не съществува в свободно състояние, за да се получи в разтвор, първо се провежда реакция между разредена солна киселина и натриев нитрит. След това се добавя разтвореният първичен амин. Съставът на неговата молекула може да бъде изразен с помощта на общата формула на амините: R-NH 2. Този процес е придружен от появата на молекули на ненаситени въглеводороди, които могат да бъдат определени чрез реакция с бромна вода или разтвор на калиев перманганат. Изонитрилната реакция също може да се счита за качествена. При него първичните амини взаимодействат с хлороформ в среда с излишна концентрация на аниони от хидроксогрупи. В резултат на това се образуват изонитрили, които имат неприятна специфична миризма.
Характеристики на реакцията на вторични амини с нитритна киселина
Технологията за получаване на реагента HNO 2 е описана от нас по-горе. След това към разтвора, съдържащ реагента, се добавя органично амонячно производно, съдържащо два въглеводородни радикала, например диетиламин, чиято молекула съответства на общата формула на вторичните амини NH2-R-NH2. В продуктите на реакцията откриваме нитро съединение: N-нитрозодиетиламин. Ако се въздейства със солна киселина, тогава съединението се разлага на хлоридна сол на изходния амин и нитрозил хлорид. Добавяме също, че третичните амини не са способни да реагират с азотиста киселина. Това се обяснява със следния факт: нитритната киселина е слаба киселина и нейните соли, когато взаимодействат с амини, съдържащи три въглеводородни радикала, се хидролизират напълно във водни разтвори.
Как да получите
Амините, чиято обща формула е R-NH2, могат да бъдат получени чрез редуциране на съединения, съдържащи азот. Например, това може да бъде редукция на нитроалкани в присъствието на катализатор - метален никел - при нагряване до +50 ⁰C и при налягане до 100 atm. Нитроетанът, нитропропанът или нитрометанът се превръщат в амини чрез този процес. Вещества от този клас могат да бъдат получени и чрез водородна редукция на съединения от нитрилната група. Тази реакцияпротича в органични разтворители, като се изисква наличието на никелов катализатор. Ако като редуциращ агент се използва метален натрий, в този случай процесът се извършва в алкохолен разтвор. Нека дадем още два метода като примери: аминиране на халоалкани и алкохоли.
В първия случай се образува смес от амини. Аминирането на алкохолите се извършва по следния начин: смес от пари на метанол или етанол с амоняк се прекарва върху калциев оксид, който действа като катализатор. Получените първични, вторични и третични амини обикновено могат да бъдат разделени чрез дестилация.
В нашата статия проучихме структурата и свойствата на азотсъдържащите органични съединения - амини.
Амините са органични производни на амоняка, съдържащи аминогрупа NH2 и органичен радикал. AT общ случайформулата на амина е формулата на амоняка, в която водородните атоми са заменени с въглеводороден радикал.
Класификация
- Според това колко водородни атоми в амоняка са заменени с радикал, се разграничават първични амини (един атом), вторични, третични. Радикалите могат да бъдат еднакви или различни видове.
- Един амин може да съдържа повече от една амино група, но няколко. Според тази характеристика те се делят на моно, ди-, три-, ... полиамини.
- Според вида на радикалите, свързани с азотния атом, биват алифатни (несъдържащи циклични вериги), ароматни (съдържащи цикъл, най-известният е анилин с бензенов пръстен), смесени (мастно-ароматни, съдържащи циклични и не- циклични радикали).
Имоти
В зависимост от дължината на веригата от атоми в органичния радикал, амините могат да бъдат газообразни (три-, ди-, метиламин, етиламин), течни или твърди вещества. Колкото по-дълга е веригата, толкова по-твърдо е веществото. Най-простите амини са водоразтворими, но с преминаването към по-сложни съединения водоразтворимостта намалява.
Газообразните и течните амини са вещества с изразена миризма на амоняк. Твърдите вещества са практически без мирис.
Амините се появяват в химична реакциясилни основни свойства, в резултат на взаимодействие с неорганични киселини се получават алкиламониеви соли. Реакцията с азотиста киселина е качествена за този клас съединения. При първичния амин се получава алкохол и газообразен азот, при вторичния - неразтворима жълта утайка с изразена миризма на нитрозодиметиламин; с третичната реакция не върви.
Реагират с кислород (горят във въздуха), халогени, карбоксилни киселини и техните производни, алдехиди, кетони.
Почти всички амини, с редки изключения, са отровни. И така, най-известният представител на класа, анилинът, лесно прониква в кожата, окислява хемоглобина, потиска централната нервна система, нарушава метаболизма, което може дори да доведе до смърт. Токсичен за хора и двойки.
Признаци на отравяне:
диспнея,
- цианоза на носа, устните, върховете на пръстите,
- учестено дишане и учестен пулс, загуба на съзнание.
Първа помощ:
Измийте химическия реагент с памучна вата и алкохол,
- осигуряват достъп до чист въздух,
- извикай линейка.
Приложение
Като втвърдител за епоксидни смоли.
Като катализатор в химическата промишленост и металургията.
Суровина за производство на полиамидни изкуствени влакна, като найлон.
За производство на полиуретани, полиуретанови пени, полиуретанови лепила.
Изходният продукт за производството на анилин е основа за анилинови багрила.
За производство на лекарства.
За производство на фенолформалдехидни смоли.
За синтез на репеленти, фунгициди, инсектициди, пестициди, минерални торове, ускорители на вулканизация на каучук, антикорозионни реагенти, буферни разтвори.
Като добавка към моторни масла и горива, сухо гориво.
За получаване на фоточувствителни материали.
Уротропин се използва като хранителна добавка, както и като съставка козметика.
В нашия онлайн магазин можете да закупите реактиви, принадлежащи към класа на амините.
метиламин
Първичен алифатен амин. Търси се като суровина за производството на лекарства, бои, пестициди.
диетиламин
вторичен амин. Използва се като изходен продукт при производството на пестициди, лекарства (например новокаин), багрила, репеленти, добавки към горива и моторни масла. Използва се за производство на реагенти за защита от корозия, за обогатяване на руди, за втвърдяване на епоксидни смоли и за ускоряване на процеси на вулканизация.
Триетиламин
Третичен амин. Използва се в химическата промишленост като катализатор при производството на каучук, 
епоксидни смоли, полиуретанови пени. В металургията - втвърдяващ катализатор при процеси без изпичане. Суровина в органичния синтез на лекарства, минерални торове, средства за борба с плевелите, бои.
1-бутиламин
Терт-бутиламин, съединение, в което трет-бутилова органична група е свързана с азот. Веществото се използва при синтеза на подобрители на вулканизацията на каучук, лекарства, багрила, танини, препарати за борба с плевели и насекоми.
уротропин (хексамин)
полицикличен амин. Търсено вещество в икономиката. Използва се като хранителна добавка, лекарство и лекарствен компонент, съставка в козметиката, буферни разтвори за аналитична химия; като сухо гориво, втвърдител на полимерна смола, при синтеза на фенолформалдехидни смоли, фунгициди, експлозиви, средства за защита от корозия.
