Amiinide põletamine. Amiinid

Sõltuvalt süsivesinike asendajate olemusest jagatakse amiinid

Amiinide üldised struktuuriomadused

Nii nagu ammoniaagi molekulis, on ka iga amiini molekulis lämmastikuaatomil üksik elektronpaar, mis on suunatud moonutatud tetraeedri ühte tippu:

Sel põhjusel on amiinidel, nagu ammoniaagil, oluliselt väljendunud põhiomadused.

Seega reageerivad ammoniaagiga sarnased amiinid veega pöörduvalt, moodustades nõrgad alused:

Side vesiniku katiooni ja lämmastikuaatomi vahel amiini molekulis realiseerub doonor-aktseptor mehhanismi abil tänu lämmastikuaatomi üksikule elektronpaarile. Küllastunud amiinid on ammoniaagiga võrreldes tugevamad alused, sest sellistes amiinides on süsivesinike asendajatel positiivne induktiivne (+I) toime. Sellega seoses suureneb lämmastikuaatomi elektronide tihedus, mis hõlbustab selle interaktsiooni H + katiooniga.

Aromaatsetel amiinidel, kui aminorühm on otseselt seotud aromaatse ringiga, on ammoniaagiga võrreldes nõrgemad aluselised omadused. See on tingitud sellest, et lämmastikuaatomi üksik elektronpaar nihkub benseenitsükli aromaatse π-süsteemi poole, mille tulemusena elektrontihedus lämmastikuaatomil väheneb. See omakorda viib põhiomaduste, eriti veega suhtlemise võime vähenemiseni. Näiteks aniliin reageerib ainult tugevate hapetega, kuid praktiliselt ei reageeri veega.

Küllastunud amiinide keemilised omadused

Nagu juba mainitud, reageerivad amiinid veega pöörduvalt:

Amiinide vesilahustel on tekkivate aluste dissotsiatsiooni tõttu leeliseline reaktsioon:

Küllastunud amiinid reageerivad veega paremini kui ammoniaak tänu oma tugevamatele põhiomadustele.

Küllastunud amiinide põhiomadused suurenevad seerias.

Sekundaarsed küllastunud amiinid on tugevamad alused kui primaarsed küllastunud amiinid, mis omakorda on tugevamad alused kui ammoniaak. Mis puutub tertsiaarsete amiinide põhiomadustesse, siis kui me räägime reaktsioonidest vesilahustes, siis tertsiaarsete amiinide põhiomadused väljenduvad palju halvemini kui sekundaarsetel ja isegi veidi halvemini kui primaarsetel. Selle põhjuseks on steerilised takistused, mis mõjutavad oluliselt amiini protonatsiooni kiirust. Teisisõnu, kolm asendajat "blokeerivad" lämmastikuaatomi ja häirivad selle interaktsiooni H + katioonidega.

Koostoime hapetega

Nii vabad küllastunud amiinid kui ka nende vesilahused reageerivad hapetega. Sel juhul moodustuvad soolad:

Kuna küllastunud amiinide põhiomadused on rohkem väljendunud kui ammoniaagi omad, reageerivad sellised amiinid isegi nõrkade hapetega, näiteks süsihappega:

Amiinsoolad on tahked ained Vees hästi lahustuv ja mittepolaarsetes orgaanilistes lahustites halvasti lahustuv. Amiinsoolade interaktsioon leelistega põhjustab vabade amiinide vabanemist, mis sarnaneb ammoniaagi väljatõrjumisega, kui leelised mõjutavad ammooniumisoolasid:

2. Primaarsed küllastunud amiinid reageerivad lämmastikhappega, moodustades vastavad alkoholid, lämmastik N2 ja vesi. Näiteks:

Iseloomulik omadus See reaktsioon on gaasilise lämmastiku moodustumine ja seetõttu on see primaarsete amiinide jaoks kvalitatiivne ja seda kasutatakse nende eristamiseks sekundaarsetest ja tertsiaarsetest amiinidest. Tuleb märkida, et enamasti viiakse see reaktsioon läbi amiini segamisel mitte lämmastikhappe lahusega, vaid lämmastikhappe soola (nitriti) lahusega ja seejärel sellele segule tugeva mineraalhappe lisamisega. Kui nitritid interakteeruvad tugevate mineraalhapetega, moodustub lämmastikhape, mis seejärel reageerib amiiniga:

Sekundaarsed amiinid annavad sarnased tingimusedõlised vedelikud, nn N-nitrosoamiinid, kuid see reaktsioon sisse tõelisi ülesandeid Keemias ühtset riigieksamit ei ole. Tertsiaarsed amiinid ei reageeri lämmastikhappega.

Mis tahes amiinide täielik põlemine põhjustab süsinikdioksiidi, vee ja lämmastiku moodustumist:

Koostoime haloalkaanidega

Tähelepanuväärne on, et täpselt sama sool saadakse vesinikkloriidi toimel rohkem asendatud amiiniga. Meie puhul, kui vesinikkloriid reageerib dimetüülamiiniga:

Amiinide valmistamine:

1) Ammoniaagi alküülimine haloalkaanidega:

Ammoniaagi puuduse korral saadakse amiini asemel selle sool:

2) Redutseerimine metallidega (aktiivsusreas vesinikuks) happelises keskkonnas:

millele järgneb lahuse töötlemine leelisega vaba amiini vabastamiseks:

3) Ammoniaagi reaktsioon alkoholidega nende segu juhtimisel läbi kuumutatud alumiiniumoksiidi. Sõltuvalt alkoholi/amiini vahekorrast moodustuvad primaarsed, sekundaarsed või tertsiaarsed amiinid:

Aniliini keemilised omadused

Aniliin – triviaalne nimi aminobenseen valemiga:

Nagu jooniselt näha, on aniliini molekulis aminorühm otseselt seotud aromaatse ringiga. Sellistel amiinidel, nagu juba mainitud, on palju vähem väljendunud põhiomadused kui ammoniaagil. Seega eriti ei reageeri aniliin praktiliselt vee ja nõrkade hapetega nagu süsihape.

Aniliini reaktsioon hapetega

Aniliin reageerib tugevate ja keskmise tugevusega anorgaaniliste hapetega. Sel juhul moodustuvad fenüülammooniumisoolad:

Aniliini reaktsioon halogeenidega

Nagu juba selle peatüki alguses öeldud, tõmmatakse aromaatsetes amiinides olev aminorühm aromaatsesse tsüklisse, mis omakorda vähendab elektrontihedust lämmastikuaatomil ja selle tulemusena suurendab seda aromaatse ringis. Elektrontiheduse suurenemine aromaatses ringis toob kaasa asjaolu, et elektrofiilsed asendusreaktsioonid, eriti reaktsioonid halogeenidega, kulgevad palju kergemini, eriti aminorühma suhtes orto- ja para-positsioonides. Seega reageerib aniliin kergesti broomveega, moodustades 2,4,6-tribromoaniliini valge sademe:

See reaktsioon on aniliini puhul kvalitatiivne ja võimaldab seda sageli teiste hulgas tuvastada orgaanilised ühendid.

Aniliini reaktsioon lämmastikhappega

Aniliin reageerib lämmastikhappega, kuid selle reaktsiooni spetsiifilisuse ja keerukuse tõttu ei esine seda tegelikul keemia ühtsel riigieksamil.

Aniliini alküülimisreaktsioonid

Kasutades aniliini järjestikust alküülimist lämmastikuaatomi juures halogeenitud süsivesinikega, võib saada sekundaarseid ja tertsiaarseid amiine:

Aniliini saamine

1. Nitrobenseeni redutseerimine metallidega tugevate mitteoksüdeerivate hapete juuresolekul:

C6H5-NO2 + 3Fe + 7HCl = +Cl- + 3FeCl2 + 2H2O

Cl - + NaOH = C 6 H 5 -NH 2 + NaCl + H 2 O

Metallidena võib kasutada kõiki metalle, mis asuvad aktiivsusreas enne vesinikku.

Klorobenseeni reaktsioon ammoniaagiga:

C 6 H 5 −Cl + 2NH 3 → C 6 H 5 NH 2 + NH 4 Cl

Aminohapete keemilised omadused

Aminohapped on ühendid, mille molekulid sisaldavad kahte tüüpi funktsionaalrühmi – amino- (-NH 2) ja karboksü- (-COOH) rühmi.

Teisisõnu võib aminohappeid käsitleda karboksüülhapete derivaatidena, mille molekulides on üks või mitu vesinikuaatomit asendatud aminorühmadega.

Seega üldine valem aminohappeid saab kirjutada kui (NH 2) x R(COOH) y, kus x ja y on enamasti võrdsed ühe või kahega.

Kuna aminohappe molekulid sisaldavad nii aminorühma kui ka karboksüülrühma, ilmnevad need Keemilised omadused sarnane nii amiinide kui ka karboksüülhapetega.

Aminohapete happelised omadused

Soolade moodustumine leeliste ja leelismetallikarbonaatidega

Aminohapete esterdamine

Aminohapped võivad reageerida esterdamisel alkoholidega:

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH → NH 2 CH 2 COOCH 3 + H 2 O

Aminohapete põhiomadused

1. Soolade moodustumine koostoimel hapetega

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl —

2. Koostoime lämmastikhappega

NH2-CH2-COOH + HNO2 → HO-CH2-COOH + N2 + H2O

Märkus: interaktsioon lämmastikhappega toimub samamoodi nagu primaarsete amiinidega

3. Alküleerimine

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I —

4. Aminohapete vastastikmõju

Aminohapped võivad üksteisega reageerides moodustada peptiide – ühendeid, mis sisaldavad oma molekulides peptiidsidet –C(O)-NH-

Samas tuleb märkida, et kahe erineva aminohappe vahelise reaktsiooni korral, jälgimata mingeid spetsiifilisi sünteesitingimusi, toimub erinevate dipeptiidide moodustumine üheaegselt. Näiteks glütsiini ja alaniini reaktsiooni asemel, mis viib glütsüülananiinini, võib tekkida alanüülglütsiinini viiv reaktsioon:

Lisaks ei pruugi glütsiini molekul reageerida alaniini molekuliga. Peptiseerimisreaktsioonid toimuvad ka glütsiini molekulide vahel:

Ja alaniin:

Lisaks, kuna saadud peptiidide molekulid, nagu ka algsed aminohappe molekulid, sisaldavad aminorühmi ja karboksüülrühmi, võivad peptiidid ise uute peptiidsidemete moodustumise tõttu reageerida aminohapete ja teiste peptiididega.

Üksikuid aminohappeid kasutatakse sünteetiliste polüpeptiidide ehk nn polüamiidkiudude tootmiseks. Seega sünteesitakse tööstuses nailon eelkõige 6-aminoheksaani (ε-aminokaproonhappe) polükondensatsiooni abil:

Saadud nailonvaiku kasutatakse tekstiilkiudude ja plastide tootmiseks.

Aminohapete sisesoolade moodustumine vesilahuses

Vesilahustes esinevad aminohapped peamiselt sisesoolade kujul - bipolaarsed ioonid (tsvitterioonid):

Aminohapete saamine

1) Klooritud karboksüülhapete reaktsioon ammoniaagiga:

Cl-CH2-COOH + 2NH3 = NH2-CH2-COOH + NH4Cl

2) Valkude lagunemine (hüdrolüüs) tugevate mineraalhapete ja leeliste lahuste toimel.

Amiinid- ammoniaagi orgaanilised derivaadid, mille molekulis on üks, kaks või kõik kolm vesinikuaatomit asendatud süsinikujäägiga.

Tavaliselt on kolme tüüpi amiine:

Amiine, milles aminorühm on seotud otse aromaatse tsükliga, nimetatakse aromaatseteks amiinideks.

Nende ühendite lihtsaim esindaja on aminobenseen või aniliin:

Põhiline eristav omadus elektrooniline struktuur amiinid on üksiku elektronpaari olemasolu funktsionaalsesse rühma kuuluval lämmastikuaatomil. See põhjustab amiinidel aluste omadusi.

On ioone, mis tekivad kõigi ammooniumioonide vesinikuaatomite formaalsel asendamisel süsivesiniku radikaaliga:

Neid ioone leidub ammooniumisooladega sarnastes soolades. Neid nimetatakse kvaternaarseteks ammooniumisooladeks.

Amiinide isomeeria ja nomenklatuur

1. Amiine iseloomustab struktuurne isomeeria:

A) süsiniku skeleti isomeeria:

b) Funktsionaalrühma asukoha isomeeria:

2. Primaarsed, sekundaarsed ja tertsiaarsed amiinid on üksteise suhtes isomeersed (klassidevaheline isomeeria):

Nagu toodud näidetest näha, loetletakse amiini nimetamiseks lämmastikuaatomiga seotud asendajad (järjekorras) ja lisatakse järelliide - amiin.

Amiinide füüsikalised omadused

Lihtsamad amiinid (metüülamiin, dimetüülamiin, trimetüülamiin) - gaasilised ained. Ülejäänud madalamad amiinid on vedelikud, mis lahustuvad vees hästi. Neil on iseloomulik lõhn, mis meenutab ammoniaaki.

Primaarsed ja sekundaarsed amiinid on võimelised moodustama vesiniksidemeid. See toob kaasa nende keemistemperatuuri märgatava tõusu võrreldes ühenditega, millel on sama molekulmass, kuid mis ei suuda moodustada vesiniksidemeid.

Aniliin on õline vedelik, vees halvasti lahustuv, keeb temperatuuril 184 °C.

Amiinide keemilised omadused

Amiinide keemilised omadused määrab peamiselt üksiku elektronpaari olemasolu lämmastikuaatomil.

Amiinid alustena. Aminorühma lämmastikuaatom, nagu lämmastikuaatom ammoniaagi molekulis, võib üksiku elektronpaari tõttu tekkida kovalentne side vastavalt doonor-aktseptor mehhanismile, toimides doonorina. Sellega seoses on amiinid, nagu ammoniaak, võimelised siduma vesinikkatiooni, st toimima alusena:

1. Amioonide reaktsioon veega põhjustab hüdroksiidioonide moodustumist:

2. Reaktsioon hapetega. Ammoniaak reageerib hapetega, moodustades ammooniumisoolasid. Amiinid on võimelised reageerima ka hapetega:

Alifaatsete amiinide põhiomadused on rohkem väljendunud kui ammoniaagil. Selle põhjuseks on ühe või mitme doonoralküülasendaja olemasolu, mille positiivne induktiivne toime suurendab elektroni tihedust lämmastikuaatomil. Elektrontiheduse suurenemine muudab lämmastiku tugevamaks elektronpaari doonoriks, mis parandab selle põhiomadusi:

Amioonide põlemine. Amiinid põlevad õhus, moodustades süsinikdioksiidi, vett ja lämmastikku:

Amiinide kasutamine

Amiine kasutatakse laialdaselt ravimite ja polümeermaterjalide tootmiseks. Aniliin on selle klassi kõige olulisem ühend, mida kasutatakse aniliinvärvide, ravimite (sulfoonamiidravimid) ja polümeersete materjalide (aniliinformaldehüüdvaigud) tootmiseks.

AMIINID- ühendite klass, mis on ammoniaagi orgaanilised derivaadid, milles üks, kaks või kolm vesinikuaatomit on asendatud orgaaniliste rühmadega. Eripäraks on R-N fragmendi olemasolu<, где R – органическая группа.

Amiinide klassifikatsioon on mitmekesine ja selle määrab, milline struktuurne tunnus võetakse aluseks.

Sõltuvalt lämmastikuaatomiga seotud orgaaniliste rühmade arvust on olemas:

primaarsed amiinid - üks orgaaniline rühm lämmastiku RNH2 juures

sekundaarsed amiinid - kaks orgaanilist rühma lämmastikul R2NH, orgaanilised rühmad võivad olla erinevad R"R"NH

tertsiaarsed amiinid - kolm orgaanilist rühma lämmastikul R3N või R"R"R""N

Lämmastikuga seotud orgaanilise rühma tüübi järgi eristatakse alifaatseid СH3 – N< и ароматические С 6 H5 – N< амины, возможны и смешанные варианты.

Aminorühmade arvu alusel molekulis jagunevad amiinid monoamiinideks CH3 - NH2, diamiinideks H2N(CH2) 2 NH2, triamiinideks jne.

Amiinide keemilised omadused. Amiinide eristav omadus on siduda neutraalseid molekule (näiteks vesinikhalogeniidid HHal, mille käigus moodustuvad ammooniumorgaanilised soolad, mis on sarnased anorgaanilises keemias kasutatavatele ammooniumisooladele. Uue sideme moodustamiseks annab lämmastik üksiku elektronpaari, mis toimib doonorina Sideme moodustumisel osalev H + prooton (vesinikhalogeniidist) täidab aktseptori (vastuvõtja) rolli, sellist sidet nimetatakse doonor-aktseptoriks (joonis 1).Saadud kovalentne N-H side on täiesti samaväärne amiinis esinevate sidemetega

Tertsiaarsed amiinid lisavad ka HCl-i, kuid saadud soola happelahuses kuumutamisel see laguneb ja R lõhustub N-aatomist:

(C2H5) 3 N+ HCl  [(C 2 H 5) 3 N H]Cl

[(C2H5) 3 N H]Cl  (C2H5) 2 N H + C2H5CI

Nende kahe reaktsiooni võrdlemisel on selge, et C2H5 rühm ja H näivad vahetavat kohti, mille tulemusena moodustub tertsiaarsest amiinist sekundaarne amiin.

Vees lahustumisel haaravad amiinid samamoodi prootoni kinni, mille tulemusena tekivad lahusesse OH – ioonid, mis vastab leeliselise keskkonna tekkele, mida saab tuvastada tavanäitajate abil.

C2H5 N H2 + H2O  + + OH–

Doonor-aktseptor sideme moodustumisel saavad amiinid lisada lisaks HCl-le ka haloalküül-RCl-i, moodustades seeläbi uue N-R sideme, mis on samuti samaväärne olemasolevaga. Kui võtame lähteaineks tertsiaarse amiini, saame tetraalküülammooniumisoola (neli R-rühma ühel N-aatomil):

(C2H5) 3 N+ C 2 H 5 I  [(C 2 H 5) 4 N]I

Need soolad, lahustuvad vees ja mõnes orgaanilises lahustis, dissotsieeruvad (lagunevad), moodustades ioone:

[(C2H5) 4 N]I  [(C2H5) 4 N] + + I–

Sellised lahused, nagu kõik ioone sisaldavad lahused, juhivad elektrivoolu. Tetraalküülammooniumisoolades võib halogeeni asendada HO rühmaga:

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

Saadud tetrametüülammooniumhüdroksiid on tugev alus, mille omadused on sarnased leelistele.

Primaarsed ja sekundaarsed amiinid reageerivad lämmastikhappega HON=O, kuid nad reageerivad erineval viisil. Primaarsed alkoholid moodustuvad primaarsetest amiinidest:

C2H5 N H2+H N O2  C2H5OH + N 2 + H2O

Erinevalt primaarsetest amiinidest moodustavad sekundaarsed amiinid lämmastikhappega kollaseid, halvasti lahustuvaid nitrosoamiine - ühendeid, mis sisaldavad fragmenti >N–N = O:

(C2H5) 2 N H+H N O 2  (C 2 H 5) 2 N–N=O + H2O

Tertsiaarsed amiinid ei reageeri lämmastikhappega tavatemperatuuril, seega on dilämmastikhape reagent, mis võimaldab eristada primaarseid, sekundaarseid ja tertsiaarseid amiine.

Kui amiinid kondenseeruvad koos karboksüülhapped tekivad happeamiidid – –C(O)N fragmendiga ühendid< (рис. 2А). Если в качестве исходных соединений взять диамин и дикарбоновую кислоту (соединения, содержащие соответственно две амино- и две карбоксильные группы, соответственно), то они взаимодействуют по такой же схеме, но поскольку каждое соединение содержит две реагирующие группы, то образуется полимерная цепь, содержащая амидные группы (рис. 2Б). Такие полимеры называют полиамидами.

Amiinide kondenseerumine aldehüüdide ja ketoonidega viib nn Schiffi aluste moodustumiseni – –N=C fragmenti sisaldavad ühendid.< (рис. 2В). На схеме В видно, что для образования двойной связи между N и С азот должен предоставить два атома Н (для образования конденсационной воды), следовательно, в такой реакции могут участвовать только первичные амины RNH2.

Kui primaarsed amiinid interakteeruvad fosgeeniga Cl2C=O, tekivad –N=C=O rühmaga ühendid, mida nimetatakse isotsüanaatideks (joonis 2D, kahe isotsüanaatrühmaga ühendi valmistamine).

Aromaatsetest amiinidest on kuulsaim aniliin (fenüülamiin) C 6 H 5 NH 2. Selle omadused on sarnased alifaatsete amiinidega, kuid selle aluselisus on vähem väljendunud - see ei moodusta vesilahustes aluselist keskkonda. Nagu alifaatsed amiinid, võib see tugevate mineraalhapetega moodustada ammooniumisooli [C 6 H 5 NH 3 ] + Cl–. Kui aniliin reageerib lämmastikhappega (HCl juuresolekul), tekib R-N=N fragmenti sisaldav diasoühend, mis saadakse ioonsoolana, mida nimetatakse diasooniumsoolaks (joonis 3A). Seega ei kulge interaktsioon lämmastikhappega samamoodi nagu alifaatsete amiinide puhul. Aniliinis oleval benseenitsüklil on aromaatsete ühendite reaktsioonivõime (vt AROMAATSUS), halogeenimise käigus asendatakse aminorühma orto- ja parapositsioonides olevad vesinikuaatomid, mille tulemuseks on erineva asendusastmega kloroaniliinid (joonis 3B). Väävelhappe toime viib sulfoneerumiseni para-asendis aminorühma suhtes, moodustub nn sulfaniilhape (joonis 3B).

Kuna amiinidel, mis on ammoniaagi derivaadid, on sellele sarnane struktuur (st neil on lämmastikuaatomis üksik elektronide paar), on neil sarnased omadused. Need. amiinid, nagu ka ammoniaak, on alused, kuna lämmastikuaatom võib anda elektronpaari, et luua sidemeid elektronidefitsiitsete liikidega doonor-aktseptormehhanismi kaudu (vastab Lewise aluselisuse definitsioonile).

I. Amiinide kui aluste omadused (prootoni aktseptorid)

1. Alifaatsete amiinide vesilahused annavad leeliselise reaktsiooni, kuna kui nad interakteeruvad veega, tekivad ammooniumhüdroksiidiga sarnased alküülammooniumhüdroksiidid:

CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH −

Aniliin praktiliselt ei reageeri veega.

Vesilahused on aluselised:

Prootonside amiiniga, nagu ka ammoniaagiga, moodustub doonor-aktseptormehhanismi kaudu lämmastikuaatomi üksiku elektronpaari tõttu.

Alifaatsed amiinid on tugevamad alused kui ammoniaak, sest alküülradikaalid suurendavad elektrontihedust lämmastikuaatomil tänu + I-efekt. Sel põhjusel hoitakse lämmastikuaatomi elektronpaari vähem tihedalt kinni ja interakteerub prootoniga kergemini.

2. Hapetega suhtlemisel moodustavad amiinid sooli:

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

fenüülammooniumkloriid

2CH3NH2 + H2SO4 → (CH3NH3)2SO4

metüülammooniumsulfaat

Amiinsoolad on tahked ained, mis lahustuvad vees hästi ja halvasti mittepolaarsetes vedelikes. Leelistega reageerimisel vabanevad vabad amiinid:

Aromaatsed amiinid on nõrgemad alused kui ammoniaak, kuna lämmastikuaatomi üksik elektronpaar on nihkunud benseenitsükli poole, konjugeerides aromaatse tsükli π elektronidega, mis vähendab elektronide tihedust lämmastikuaatomil (-M efekt). Vastupidi, alküülrühm on hea elektrontiheduse doonor (+I-efekt).

või

Lämmastikuaatomi elektrontiheduse vähenemine vähendab võimet eraldada nõrkadest hapetest prootoneid. Seetõttu interakteerub aniliin ainult tugevate hapetega (HCl, H 2 SO 4) ja selle vesilahus ei määri lakmust Sinine värv.

Amiinmolekulides sisalduval lämmastikuaatomil on üksik elektronide paar, mis võivad doonor-aktseptor mehhanismi järgi osaleda sidemete moodustamises.

aniliinammoonium primaarne amiin sekundaarne amiin tertsiaarne amiin

elektrontihedus lämmastikuaatomil suureneb.

Molekulides üksiku elektronpaari olemasolu tõttu on amiinidel, nagu ammoniaagil, põhiomadused.

aniliinammoonium primaarne amiin sekundaarne amiin

põhiomadused paranevad tänu radikaalide tüübi ja arvu mõjule.

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

II. Amiin oksüdatsioon

Amiinid, eriti aromaatsed, oksüdeeruvad õhu käes kergesti. Erinevalt ammoniaagist võivad need lahtisest leegist süttida. Aromaatsed amiinid oksüdeeruvad õhus spontaanselt. Seega muutub aniliin oksüdatsiooni tõttu õhu käes kiiresti pruuniks.

4СH 3 NH 2 + 9O 2 → 4CO 2 + 10H 2 O + 2N 2

4C6H5NH2 + 31O2 → 24CO2 + 14H2O + 2N2

III. Koostoime lämmastikhappega

Lämmastikhape HNO 2 on ebastabiilne ühend. Seetõttu kasutatakse seda ainult valiku ajal. HNO 2 tekib nagu kõik nõrgad happed selle soola (nitriti) toimel. tugev hape:

KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl

või NO 2 − + H + → HNO 2

Lämmastikhappega reaktsioonisaaduste struktuur sõltub amiini olemusest. Seetõttu kasutatakse seda reaktsiooni primaarsete, sekundaarsete ja tertsiaarsete amiinide eristamiseks.

· Primaarsed alifaatsed amiinid moodustavad HNO 2 -ga alkohole:

R-NH 2 + HNO 2 → R-OH + N 2 + H 2 O

Suur tähtsus on primaarsete aromaatsete amiinide diasotiseerimisel lämmastikhappe toimel, mis saadakse naatriumnitriti reaktsioonil vesinikkloriidhape. Ja seejärel moodustub fenool:

· Sekundaarsed amiinid (alifaatsed ja aromaatsed) HNO 2 mõjul muudetakse N-nitrosoderivaatideks (iseloomuliku lõhnaga ained):

R2NH + H-O-N=O → R2N-N=O + H2O

alküülnitrosamiin

· Reaktsioon tertsiaarsete amiinidega põhjustab ebastabiilsete soolade moodustumist ja sellel puudub praktiline tähtsus.

IV. Eriomadused:

1. Kompleksühendite moodustumine siirdemetallidega:

2. Alküülhalogeniidide lisamine Amiinid lisavad soola moodustamiseks haloalkaane:

Saadud soola leelisega töödeldes saate vaba amiini:

V. Aromaatne elektrofiilne asendus aromaatsetes amiinides (aniliini reaktsioon broomveega või lämmastikhape):

Aromaatsetes amiinides hõlbustab aminorühm asendust benseenitsükli orto- ja para-asendis. Seetõttu toimub aniliini halogeenimine kiiresti ja katalüsaatorite puudumisel ning benseenitsükli kolm vesinikuaatomit asendatakse korraga ning 2,4,6-tribromoaniliini valge sade sadestub:

Seda reaktsiooni broomveega kasutatakse aniliini kvalitatiivse reaktsioonina.

Need reaktsioonid (broomimine ja nitreerimine) tekivad valdavalt orto- Ja paar- derivaadid.

4. Amiinide valmistamise meetodid.

1. Hoffmanni reaktsioon. Üks esimesi primaarsete amiinide tootmise meetodeid oli ammoniaagi alküülimine alküülhalogeniididega:

See ei ole parim meetod, kuna tulemuseks on igasuguse asendusastmega amiinide segu:

jne. Alküleerivate ainetena võivad toimida mitte ainult alküülhalogeniidid, vaid ka alkoholid. Selleks juhitakse ammoniaagi ja alkoholi segu kõrgel temperatuuril üle alumiiniumoksiidi.

2. Zinini reaktsioon- mugav viis aromaatsete amiinide saamiseks aromaatsete nitroühendite redutseerimise teel. Redutseerivate ainetena kasutatakse: H2 (katalüsaatoril). Mõnikord tekib vesinik vahetult reaktsiooni ajal, mille jaoks metalle (tsink, raud) töödeldakse lahjendatud happega.

2HCl + Fe (kiibid) → FeCl2 + 2H

C6H5NO2 + 6[H]C6H5NH2 + 2H2O.

Tööstuses toimub see reaktsioon siis, kui nitrobenseeni kuumutatakse auruga raua juuresolekul. Laboris moodustub vesinik “eraldumise hetkel” tsingi reageerimisel leelisega või raua ja soolhappega. Viimasel juhul moodustub aniliinkloriid.

3. Nitriilide redutseerimine. Kasutage LiAlH 4:

4. Aminohapete ensümaatiline dekarboksüülimine:

5. Amiinide pealekandmine.

Amiine kasutatakse farmaatsiatööstuses ja orgaanilises sünteesis (CH 3 NH 2, (CH 3) 2 NH, (C 2 H 5) 2 NH jne); nailoni tootmisel (NH2-(CH2)6-NH2-heksametüleendiamiin); toorainena värvainete ja plastide (aniliini), samuti pestitsiidide tootmiseks.

Kasutatud allikate loetelu:

O.S. Gabrielyan et al., Chemistry. 10. klass. Profiili tase: õpik üldharidusasutustele; Bustard, Moskva, 2005;
“Keemiaõpetaja”, toimetanud A. S. Egorov; "Fööniks", Rostov Doni ääres, 2006;
G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Keemia 10. klass. M., Haridus, 2001;
https://www.calc.ru/Aminy-Svoystva-Aminov.html
http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=144
http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-21-00/2008-06-01-16-50-05/193-2008-06-30-20-47-29.html
http://cnit.ssau.ru/organics/chem5/n232.htm

Amiinid tulid meie ellu täiesti ootamatult. Kuni viimase ajani olid need mürgised ained, millega kokkupõrge võis lõppeda surmaga. Ja nüüd, poolteist sajandit hiljem, kasutame aktiivselt sünteetilisi kiude, kangaid, ehitusmaterjale ja amiinidel põhinevaid värvaineid. Ei, nad ei muutunud turvalisemaks, inimesed suutsid neid lihtsalt "taltsutada" ja allutada, saades endale teatud kasu. Kumb neist räägime edasi.

Definitsioon

Aniliini kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks määramiseks lahustes või ühendites kasutatakse reaktsiooni, mille lõppedes langeb katseklaasi põhja valge sade 2,4,6-tribromoaniliini kujul.

Amiinid looduses

Amiine leidub looduses kõikjal vitamiinide, hormoonide ja ainevahetuse vaheproduktidena, neid leidub nii loomade kui ka taimede kehas. Lisaks tekivad elusorganismide lagunemisel ka keskmised amiinid, mis vedelas olekus eraldavad ebameeldivat heeringasoolvee lõhna. Kirjanduses laialdaselt kirjeldatud “laibamürk” tekkis just tänu spetsiifilisele amiinide merevaigule.

Pikka aega aeti aineid, mida kaalusime, nende sarnase lõhna tõttu segi ammoniaagiga. Kuid üheksateistkümnenda sajandi keskel suutis prantsuse keemik Wurtz sünteesida metüülamiini ja etüülamiini ning tõestada, et nende põletamisel eralduvad süsivesinikud. See oli põhimõtteline erinevus mainitud ühendite ja ammoniaagi vahel.

Amiinide tootmine tööstuslikes tingimustes

Kuna amiinides on lämmastikuaatom kõige madalamas oksüdatsiooniastmes, on lämmastikku sisaldavate ühendite redutseerimine lihtsaim ja kättesaadavam viis nende saamiseks. Just see on riigis laialt levinud tööstuspraktika selle odavuse tõttu.

Esimene meetod on nitroühendite redutseerimine. Reaktsiooni, mille käigus aniliin tekib, nimetas teadlane Zinin ja see viidi esimest korda läbi 19. sajandi keskel. Teine meetod on amiidide redutseerimine liitiumalumiiniumhüdriidi abil. Primaarseid amiine saab eraldada ka nitriilidest. Kolmas võimalus on alküülimisreaktsioonid, see tähendab alküülrühmade sisestamine ammoniaagi molekulidesse.

Amiinide kasutamine

Iseenesest puhaste ainete kujul kasutatakse amiine harva. Üks haruldasi näiteid on polüetüleenpolüamiin (PEPA), mis kodutingimustes hõlbustab epoksüvaigu kõvenemist. Põhimõtteliselt on primaarne, tertsiaarne või sekundaarne amiin vahesaadus mitmesuguste ainete tootmisel orgaaniline aine. Kõige populaarsem on aniliin. See on suure aniliinvärvide paleti alus. Lõpptulemusena saadav värv sõltub otseselt valitud toorainest. Puhas aniliin annab sinise värvi, kuid aniliini, orto- ja paratoluidiini segu on punane.

Alifaatseid amiine on vaja polüamiidide, näiteks nailoni jt tootmiseks, neid kasutatakse masinaehituses, samuti köite, kangaste ja kilede tootmisel. Lisaks kasutatakse polüuretaanide valmistamisel alifaatseid diisotsüanaate. Tänu oma erakordsetele omadustele (kergus, tugevus, elastsus ja võime kinnituda mis tahes pinnale) on need nõutud ehituses (vaht, liim) ja jalatsitööstuses (libisemisvastased tallad).

Meditsiin on teine valdkond, kus kasutatakse amiine. Keemia aitab neist sünteesida sulfoonamiidrühma antibiootikume, mida kasutatakse edukalt teise rea ravimitena, see tähendab varuravimina. Kui bakteritel tekib resistentsus oluliste ravimite suhtes.

Kahjulik mõju inimkehale

On teada, et amiinid on väga mürgised ained. Igasugune koostoime nendega võib kahjustada tervist: aurude sissehingamine, kokkupuude avatud nahaga või ühendite organismi sattumine. Surm saabub hapnikupuudusest, kuna amiinid (eriti aniliin) seonduvad veres hemoglobiiniga ja takistavad sellel hapnikumolekule kinni püüdmast. Murettekitavad sümptomid on õhupuudus, nasolaabiaalse kolmnurga ja sõrmeotste siniseks muutumine, tahhüpnoe (kiire hingamine), tahhükardia, teadvusekaotus.

Kui need ained satuvad paljastele kehapiirkondadele, tuleb need kiiresti eemaldada alkoholiga leotatud vatiga. Seda tuleb teha nii hoolikalt kui võimalik, et mitte suurendada saastunud ala. Mürgistussümptomite ilmnemisel tuleb kindlasti konsulteerida arstiga.

Alifaatsed amiinid on mürk närvi- ja kardiovaskulaarsüsteemile. Need võivad põhjustada maksafunktsiooni depressiooni, maksa düstroofiat ja isegi põievähki.