Амины

.

Аминами называются органические производные аммиака в котором один два или все три атома водорода замещены на углеводородные радикалы ( предельные непредельные ароматические).

Название аминов производят от названия углеводородного радикала с добавлением окончания –амин или от названия соответствующего углеводорода с приставкой амино-.

Примеры:

CH3 – NH2 CH3 – NH – C2 H5

метиламин метилэтиламин мтилдифениламин

фениламин

(анилин)

В зависимости от числа атомов водорода замещенных в аммиаке на углеводородные радикалы различают первичные вторичные и третичные амины:

R


R- NH2 R – NH – R’ R – N – R”

первичный амин вторичный амин третичный амин

Где R R’ R’’ – углеводородные радикалы.

Первичные вторичные и третичные амины можно получить проводя алкилирование (введение алкильного радикала) аммиака. При этом происходит постепенное замещение атомов водорода аммиака на радикалы и образуется смесь аминов:

NH3 + CH3 I --- CH3 NH2 + HI

CH3 NH2 + CH3 I --- (CH3 )2 NH + HI

(CH3 )2 NH + CH3 I --- (CH3 )2 N + HI

Обычно в смеси аминов преобладает один из них в зависимости от соотношения исходных веществ.

Для получения вторичных и третичных аминов можно использовать реакцию аминов с галогеналкилами:

(CH3 )2 NH + C2 H5 Br --- (CH3 )2 NC2 H5 + HBr

Амины можно получить восстановлением нитросоединений. Обычно нитросоединения подвергают каталитическому гидрированию водородом:

C2 H5 NO2 + 3H2 --- C2 H5 NH2 + 2H2 O

Этот метод используется в промышленности для получения ароматических аминов .

Предельные амины. При обычных условиях метил амин CH3 NH2 диметиламин (CH3 )2 NH триметиламин (CH3 )3 N и этиламин C2 H5 NH2 – газы с запахом напоминающим запах аммиака. Эти амины хорошо растворимы в воде. Более сложные амины – жидкости высшие амины – твердые вещества.

Для аминов характерны реакции присоединения в результате которых образуются алкиламиновые соли. Например амины присоединяют галогеноводороды:

(CH3 )2 NH2 +HCl --- [(CH3 )2 NH3 ]Cl

хлорид этиламмония

(CH3 )2 NH + HBr --- [(CH3 )2 NH2 ]Br

бромид диметиламмония

(CH3 )3 N + HI --- [(CH3 )3 NH]I

иодид триметиламмония

Тритичные амины присоединяют галогенопроизводные углеводорода с образованием тетраалкиламмониевых солей например:

(C2 H5 )3 N + C2 H5 I --- [(C2 H5 )4 N]I

Алкиламониевые соли растворимы в воде и в некоторых органических растворителях. При этом они диссоциируют на ионы:

[(C2 H5 )4 N]I === [(C2 H5 )4 N]+ + I-

В результате водные и неводные растворы этих солей проводят электрический ток. Химическая связь в алкиламмониевых соединениях ковалентная образованная по донорно-акцепторному механизму:


Ион метиламмония

Как и аммиак в водных растворах амины проявляют свойства оснований. В их растворах появляются гидроксид-ионы за счет образования алкиламониевых оснований:

C2 H5 NH2 + H2 O === [C2 H5 NH3 ]+ + OH-

Щелочную реакцию растворов аминов можно обнаружить при помощи индикаторов.

Амины горят на воздухе с выделением CO2 азота и воды например:

4(C2 H5 )2 NH + 27O2 --- 16CO2 + 2N2 + 22H2 O

Первичные вторичные и третичные амины можно различить используя азотную кислоту HNO2 . при взаимодействии этой кислоты с первичными аминами образуется спирт и выделяется азот:

CH3 – NH2 + HNO2 --- CH3 – OH + N2 +H2 O

Вторичные амины дают азотистой кислотой нитрозосоединения которые имеют характерный запах:

CH3 – NH2 – CH3 + HNO2 --- (CH3 )2 – N==NO+H2 O

Третичные амины не реагируют азотистой кислотой.

Анилин C6 H5 NH2 является важнейшим ароматическим амином. Он представляет собой бесцветную маслянистую жидкость которая кипит при температуре 184 4 0 С.

Анилин был впервые получен в XIX в. русским химиком-органиком Н. Н. Зининым который использовал реакцию восстановления нитробензола сульфидом аммония (NH4 )2 S. В промышленности анилин получают каталитическим гидрированием нитробензола с использованием медного катализатора:

C6 H5 – NO2 + 3H2 -cu -- C6 H5 – NH2 + 2H2 O

Старый способ восстановления нитробензола который потерял промышленное значение заключается в использовании в качестве восстановителя железа в присутствии кислоты.

По химическим свойствам анилин во многом аналогичен предельным аминам однако по сравнению с ними является более слабым основанием что обусловлено влиянием бензольного кольца. Свободная электронная пора атома азота с наличием которой связаны основные свойства частично втягивается в П – электронную систему бензольного кольца:

Уменьшение электронной плотности на атоме азота снижает основные свойства анилина. Анилин образует соли лишь с сильными кислотами. Например с хлороводородной кислотой он образует хлорид фениламмония:

C6 H5 NH2 + HCl --- [C6 H5 NH3 ]Cl

Азотная кислота образует с анилином диазосоединения:

C6 H5 – NH2 + NaNO2 +2HCl --- [C6 H5 – N+ ==N]Cl- + NaCl + 2H2 O

Диазосоединения особенно ароматические. Имеют большое значение в синтезе органических красителей.

Некоторые особые свойства анилина обусловлены наличием в его молекуле ароматического ядра. Так анилин легко взаимодействует в растворах с хлором и бромом при этом происходит замещение атомов водорода в бензольном ядре находящихся в орто - и пара -положенияхк аминогруппе:


Анилин сульфируется при нагревании с серной кислотой при этом образуется сульфаниловая кислота:


Сульфаниловая кислота – важнейший промежуточный продукт при синтезе красителей и лекарственных препаратов.

Гидрированием анилина в присутствии катализаторов можно получить циклогексиламин:

C6 H5 – NH2 + 3H2 --- C6 H11 – NH2

Анилин используется в химической промышленности для синтеза многих органических соединений в том числе красителей и лекарств.