احتراق آمین ها آمین ها

بر اساس ماهیت جایگزین های هیدروکربنی، آمین ها به دو دسته تقسیم می شوند

ویژگی های ساختاری کلی آمین ها

درست مانند مولکول آمونیاک، در مولکول هر آمینی، اتم نیتروژن دارای یک جفت الکترون تنها است که به یکی از رئوس چهار وجهی تحریف شده هدایت می شود:

به همین دلیل، آمین ها نیز مانند آمونیاک دارای خواص اساسی هستند.

بنابراین، آمین ها، مشابه آمونیاک، به طور برگشت پذیر با آب واکنش می دهند و پایه های ضعیفی را تشکیل می دهند:

پیوند بین کاتیون هیدروژن و اتم نیتروژن در مولکول آمین با استفاده از مکانیسم دهنده-گیرنده به دلیل جفت الکترون تنها اتم نیتروژن تحقق می یابد. آمین های اشباع در مقایسه با آمونیاک بازهای قوی تری هستند، زیرا در چنین آمین‌هایی، جایگزین‌های هیدروکربنی اثر القایی مثبت (+I) دارند. در این راستا، چگالی الکترون روی اتم نیتروژن افزایش می‌یابد که تعامل آن با کاتیون H + را تسهیل می‌کند.

آمین های معطر، اگر گروه آمینه مستقیماً به حلقه معطر متصل باشد، در مقایسه با آمونیاک، خواص پایه ضعیف تری از خود نشان می دهند. این به دلیل این واقعیت است که جفت الکترون تنها اتم نیتروژن به سمت سیستم π آروماتیک حلقه بنزن منتقل می شود و در نتیجه چگالی الکترون روی اتم نیتروژن کاهش می یابد. به نوبه خود، این منجر به کاهش خواص اساسی، به ویژه توانایی تعامل با آب می شود. به عنوان مثال، آنیلین فقط با اسیدهای قوی واکنش می دهد، اما عملا با آب واکنش نمی دهد.

خواص شیمیایی آمین های اشباع شده

همانطور که قبلا ذکر شد، آمین ها به طور برگشت پذیر با آب واکنش می دهند:

محلول های آبی آمین ها به دلیل تفکیک بازهای حاصل، واکنش قلیایی دارند:

آمین های اشباع شده به دلیل خواص پایه قوی تر، بهتر از آمونیاک با آب واکنش می دهند.

خواص اساسی آمین های اشباع در سری افزایش می یابد.

آمین های اشباع ثانویه بازهای قوی تری نسبت به آمین های اشباع اولیه هستند که به نوبه خود بازهای قوی تری نسبت به آمونیاک هستند. در مورد خواص پایه آمین های ثالثی، اگر در مورد واکنش ها در محلول های آبی صحبت می کنیم، خواص اساسی آمین های سوم بسیار بدتر از آمین های ثانویه و حتی کمی بدتر از آمین های اولیه بیان می شود. این به دلیل موانع فضایی است که به طور قابل توجهی بر سرعت پروتوناسیون آمین تأثیر می گذارد. به عبارت دیگر، سه جانشین اتم نیتروژن را مسدود کرده و در برهمکنش آن با کاتیون های H+ اختلال ایجاد می کنند.

تعامل با اسیدها

هم آمین های اشباع آزاد و هم محلول های آبی آنها با اسیدها واکنش می دهند. در این حالت نمک ها تشکیل می شوند:

از آنجایی که خواص پایه آمین های اشباع شده بیشتر از آمونیاک است، چنین آمین هایی حتی با اسیدهای ضعیف مانند اسید کربنیک واکنش نشان می دهند:

نمک های آمین هستند مواد جامد، در آب بسیار محلول و در حلال های آلی غیر قطبی ضعیف است. برهمکنش نمک های آمین با قلیاها منجر به آزاد شدن آمین های آزاد می شود، شبیه به جابجایی آمونیاک زمانی که قلیایی ها روی نمک های آمونیوم عمل می کنند:

2. آمین های اشباع اولیه با اسید نیتروژن واکنش می دهند و الکل های مربوطه، نیتروژن N2 و آب را تشکیل می دهند. مثلا:

یک ویژگی بارزاین واکنش تشکیل گاز نیتروژن است و بنابراین برای آمین های اولیه کیفی است و برای تشخیص آنها از آمین های ثانویه و سوم استفاده می شود. لازم به ذکر است که اغلب این واکنش با مخلوط کردن آمین نه با محلول خود اسید نیتریت، بلکه با محلول نمک اسید نیتریت (نیتریت) و سپس افزودن یک اسید معدنی قوی به این مخلوط انجام می شود. هنگامی که نیتریت ها با اسیدهای معدنی قوی تعامل می کنند، اسید نیتروژن تشکیل می شود که سپس با آمین واکنش می دهد:

آمین های ثانویه می دهند شرایط مشابهمایعات روغنی، به اصطلاح N-nitrosamines، اما این واکنش در وظایف واقعیهیچ آزمون دولتی واحدی در شیمی وجود ندارد. آمین های سوم با اسید نیتروژن واکنش نمی دهند.

احتراق کامل هر آمین منجر به تشکیل دی اکسید کربن، آب و نیتروژن می شود:

برهمکنش با هالوآلکان ها

قابل توجه است که دقیقاً همان نمک از اثر هیدروژن کلرید بر روی آمین جایگزین بیشتری بدست می آید. در مورد ما، هنگامی که کلرید هیدروژن با دی متیل آمین واکنش می دهد:

تهیه آمین ها:

1) آلکیلاسیون آمونیاک با هالوآلکان ها:

در صورت کمبود آمونیاک، نمک آن به جای آمین به دست می آید:

2) کاهش توسط فلزات (به هیدروژن در سری فعالیت) در یک محیط اسیدی:

پس از درمان محلول با قلیایی برای آزادسازی آمین آزاد:

3) واکنش آمونیاک با الکل ها هنگام عبور مخلوط آنها از اکسید آلومینیوم گرم شده. بسته به نسبت الکل / آمین، آمین های اولیه، ثانویه یا سوم تشکیل می شوند:

خواص شیمیایی آنیلین

آنیلین – نام بی اهمیتآمینو بنزن با فرمول:

همانطور که از شکل مشاهده می شود، در مولکول آنیلین گروه آمینه به طور مستقیم به حلقه معطر متصل است. چنین آمین هایی، همانطور که قبلاً ذکر شد، خواص اساسی بسیار کمتری نسبت به آمونیاک دارند. بنابراین، به طور خاص، آنیلین عملا با آب و اسیدهای ضعیف مانند اسید کربنیک واکنش نمی دهد.

واکنش آنیلین با اسیدها

آنیلین با اسیدهای معدنی قوی و متوسط ​​واکنش می دهد. در این مورد، نمک های فنیل آمونیوم تشکیل می شوند:

واکنش آنیلین با هالوژن ها

همانطور که قبلاً در ابتدای این فصل گفته شد، گروه آمینه در آمین های معطر به حلقه معطر کشیده می شود که به نوبه خود چگالی الکترون روی اتم نیتروژن را کاهش می دهد و در نتیجه آن را در حلقه آروماتیک افزایش می دهد. افزایش چگالی الکترون در حلقه آروماتیک منجر به این واقعیت می شود که واکنش های جایگزینی الکتروفیل، به ویژه واکنش های با هالوژن ها، به ویژه در موقعیت های ارتو و پارا نسبت به گروه آمینه، بسیار راحت تر انجام می شود. بنابراین، آنیلین به راحتی با آب برم واکنش می دهد و یک رسوب سفید از 2،4،6-تریبروموآنیلین را تشکیل می دهد:

این واکنش برای آنیلین کیفی است و اغلب شناسایی آن را در میان دیگران ممکن می سازد ترکیبات آلی.

واکنش آنیلین با اسید نیتروژن

آنیلین با اسید نیتروژن واکنش می دهد، اما به دلیل اختصاصی بودن و پیچیدگی این واکنش، در آزمون دولتی واحد واقعی در شیمی ظاهر نمی شود.

واکنش های آلکیلاسیون آنیلین

با استفاده از آلکیلاسیون متوالی آنیلین در اتم نیتروژن با هیدروکربن های هالوژنه، آمین های ثانویه و سوم را می توان به دست آورد:

دریافت آنیلین

1. کاهش نیتروبنزن توسط فلزات در حضور اسیدهای غیر اکسید کننده قوی:

C 6 H 5 -NO 2 + 3Fe + 7HCl = +Cl- + 3FeCl 2 + 2H 2 O

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

هر فلزی که قبل از هیدروژن در سری فعالیت قرار دارد می تواند به عنوان فلز استفاده شود.

واکنش کلروبنزن با آمونیاک:

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

خواص شیمیایی اسیدهای آمینه

آمینو اسید ترکیباتی هستند که مولکول های آنها شامل دو نوع گروه عاملی - گروه های آمینه (-NH 2) و کربوکسی- (-COOH) است.

به عبارت دیگر، اسیدهای آمینه را می توان مشتقات اسیدهای کربوکسیلیک در نظر گرفت که در مولکول های آن یک یا چند اتم هیدروژن با گروه های آمینه جایگزین می شود.

بدین ترتیب، فرمول کلیاسیدهای آمینه را می توان به صورت (NH 2) x R(COOH) y نوشت که x و y اغلب برابر یک یا دو هستند.

از آنجایی که مولکول های آمینو اسید دارای هر دو گروه آمینو و کربوکسیل هستند، نشان می دهند خواص شیمیاییشبیه به آمین ها و اسیدهای کربوکسیلیک.

خواص اسیدی اسیدهای آمینه

تشکیل نمک با قلیاها و کربناتهای فلزات قلیایی

استری شدن اسیدهای آمینه

اسیدهای آمینه می توانند با استریفیکاسیون با الکل ها واکنش دهند:

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

خواص اساسی اسیدهای آمینه

1. تشکیل نمک هنگام تعامل با اسیدها

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl —

2. تعامل با اسید نیتروژن

NH 2 -CH 2 -COOH + HNO 2 → HO-CH 2 -COOH + N 2 + H 2 O

توجه: برهمکنش با اسید نیتروژن مانند آمین های اولیه انجام می شود

3. آلکیلاسیون

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I —

4. برهمکنش اسیدهای آمینه با یکدیگر

اسیدهای آمینه می توانند با یکدیگر واکنش نشان دهند تا پپتیدها را تشکیل دهند - ترکیباتی که در مولکول های خود پیوند پپتیدی -C(O)-NH- دارند.

در عین حال باید توجه داشت که در صورت واکنش بین دو اسید آمینه مختلف، بدون رعایت برخی شرایط سنتز خاص، تشکیل دی پپتیدهای مختلف به طور همزمان اتفاق می افتد. بنابراین، به عنوان مثال، به جای واکنش گلیسین با آلانین بالا که منجر به گلیسیلانانین شود، واکنش منجر به آلانیل گلیسین می تواند رخ دهد:

علاوه بر این، مولکول گلیسین لزوما با مولکول آلانین واکنش نمی دهد. واکنش های پپتیزاسیون نیز بین مولکول های گلیسین رخ می دهد:

و آلانین:

علاوه بر این، از آنجایی که مولکول های پپتیدهای به دست آمده، مانند مولکول های اسید آمینه اصلی، حاوی گروه های آمینه و گروه های کربوکسیل هستند، خود پپتیدها می توانند با اسیدهای آمینه و سایر پپتیدها به دلیل تشکیل پیوندهای پپتیدی جدید واکنش دهند.

از آمینو اسیدهای مجزا برای تولید پلی پپتیدهای مصنوعی یا به اصطلاح الیاف پلی آمید استفاده می شود. بنابراین، به طور خاص، با استفاده از پلی تراکم اسید 6-aminohexane (ε-aminocaproic)، نایلون در صنعت سنتز می شود:

رزین نایلونی حاصل برای تولید الیاف نساجی و پلاستیک استفاده می شود.

تشکیل نمکهای داخلی اسیدهای آمینه در محلول آبی

در محلول های آبی، اسیدهای آمینه عمدتاً به شکل نمک های داخلی - یون های دوقطبی (زویتریون ها) وجود دارند:

به دست آوردن اسیدهای آمینه

1) واکنش کربوکسیلیک اسیدهای کلردار با آمونیاک:

Cl-CH 2 -COOH + 2NH 3 = NH 2 -CH 2 -COOH + NH 4 Cl

2) تجزیه (هیدرولیز) پروتئین ها تحت اثر محلول های اسیدهای معدنی قوی و قلیاها.

آمین ها- مشتقات آلی آمونیاک که در مولکول آن یک، دو یا هر سه اتم هیدروژن با باقیمانده کربن جایگزین می شوند.

معمولاً سه نوع آمین وجود دارد:

آمین هایی که در آنها گروه آمینه مستقیماً به یک حلقه معطر پیوند می زند، آمین های معطر نامیده می شوند.

ساده ترین نماینده این ترکیبات آمینو بنزن یا آنیلین است:

پایه ای ویژگی متمایز ساختار الکترونیکیآمین ها وجود یک جفت الکترون تنها روی اتم نیتروژن موجود در گروه عاملی است. این باعث می شود که آمین ها خواص بازها را نشان دهند.

یون هایی وجود دارند که محصول جایگزینی رسمی همه اتم های هیدروژن در یون آمونیوم توسط یک رادیکال هیدروکربنی هستند:

این یون ها در نمک های مشابه نمک های آمونیوم یافت می شوند. به آنها نمک های آمونیوم چهارتایی می گویند.

ایزومریسم و ​​نامگذاری آمین ها

1. آمین ها با ایزومری ساختاری مشخص می شوند:

آ) ایزومر اسکلت کربن:

ب) ایزومری موقعیت گروه عاملی:

2. آمین های اولیه، ثانویه و سوم نسبت به یکدیگر ایزومر هستند (ایزومر بین طبقاتی):

همانطور که از مثال های داده شده مشاهده می شود، برای نامگذاری یک آمین، جایگزین های مرتبط با اتم نیتروژن لیست شده اند (به ترتیب اولویت) و پسوند اضافه می شود - آمین

خواص فیزیکی آمین ها

ساده ترین آمین ها (متیل آمین، دی متیل آمین، تری متیل آمین) - مواد گازی. آمین های پایین باقی مانده مایعاتی هستند که به خوبی در آب حل می شوند. آنها بوی مشخصی دارند که یادآور آمونیاک است.

آمین های اولیه و ثانویه قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی هستند. این منجر به افزایش قابل توجه نقطه جوش آنها در مقایسه با ترکیباتی می شود که وزن مولکولی یکسانی دارند اما قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی نیستند.

آنیلین مایعی روغنی است که کمی در آب حل می شود و در دمای 184 درجه سانتی گراد می جوشد.

خواص شیمیایی آمین ها

خواص شیمیایی آمین ها عمدتاً با حضور یک جفت الکترون تنها بر روی اتم نیتروژن تعیین می شود.

آمین ها به عنوان بازاتم نیتروژن از گروه آمینه، مانند اتم نیتروژن در مولکول آمونیاک، به دلیل جفت تک الکترون ها می تواند تشکیل شود. پیوند کووالانسیبا توجه به مکانیسم دهنده-پذیرنده، به عنوان یک اهدا کننده عمل می کند. از این نظر، آمین ها، مانند آمونیاک، قادر به اتصال یک کاتیون هیدروژن هستند، یعنی به عنوان یک پایه عمل می کنند:

1. واکنش آمیون ها با آبمنجر به تشکیل یون های هیدروکسید می شود:

2. واکنش با اسیدها. آمونیاک با اسیدها واکنش می دهد و نمک های آمونیوم را تشکیل می دهد. آمین ها همچنین قادر به واکنش با اسیدها هستند:

خواص اساسی آمین های آلیفاتیک نسبت به آمونیاک بارزتر است. این به دلیل وجود یک یا چند جایگزین آلکیل دهنده است که اثر القایی مثبت آن باعث افزایش چگالی الکترون روی اتم نیتروژن می شود. افزایش چگالی الکترون، نیتروژن را به یک جفت الکترون دهنده قوی‌تر تبدیل می‌کند که خواص اساسی آن را بهبود می‌بخشد:

احتراق آمیون. آمین ها در هوا می سوزند و دی اکسید کربن، آب و نیتروژن تشکیل می دهند:

کاربرد آمین ها

آمین ها به طور گسترده ای برای تولید داروها و مواد پلیمری استفاده می شوند. آنیلین مهم ترین ترکیب این دسته است که برای تولید رنگ های آنیلین، داروها (داروهای سولفونامید) و مواد پلیمری (رزین های آنیلین فرمالدئید) استفاده می شود.

آمین ها- دسته ای از ترکیبات که مشتقات آلی آمونیاک هستند که در آن یک، دو یا سه اتم هیدروژن با گروه های آلی جایگزین می شوند. یک ویژگی متمایز وجود قطعه R-N است<, где R – органическая группа.

طبقه بندی آمین ها متنوع است و مشخص می شود که کدام ویژگی ساختاری به عنوان پایه در نظر گرفته می شود.

بسته به تعداد گروه های آلی مرتبط با اتم نیتروژن، موارد زیر وجود دارد:

آمین های اولیه - یک گروه آلی در نیتروژن RNH2

آمین های ثانویه - دو گروه آلی روی نیتروژن R2NH، گروه های آلی می توانند R"R"NH متفاوت باشند.

آمین های سوم - سه گروه آلی روی نیتروژن R3N یا R"R"R""N

بر اساس نوع گروه آلی مرتبط با نیتروژن، آلیفاتیک СH3 – N متمایز می شوند< и ароматические С 6 H5 – N< амины, возможны и смешанные варианты.

بر اساس تعداد گروه های آمینه موجود در مولکول، آمین ها به مونوآمین های CH3 - NH2، دیامین ها H2N(CH2) 2 NH2، تریامین ها و غیره تقسیم می شوند.

خواص شیمیایی آمین هاتوانایی متمایز آمین ها اتصال مولکول های خنثی است (به عنوان مثال، هالیدهای هیدروژن HHal، با تشکیل نمک های آلی آمونیوم، مشابه نمک های آمونیوم در شیمی معدنی. برای تشکیل یک پیوند جدید، نیتروژن یک جفت الکترون تنها را فراهم می کند که به عنوان دهنده عمل می کند. پروتون H + که در تشکیل پیوند (از هالید هیدروژن) نقش دارد نقش گیرنده (گیرنده) را بازی می کند، چنین پیوندی گیرنده دهنده نامیده می شود (شکل 1). پیوند کووالانسی N-H حاصل می شود. کاملاً معادل باندهای موجود در آمین است

آمین های سوم نیز HCl را اضافه می کنند، اما هنگامی که نمک حاصل در محلول اسید گرم می شود، تجزیه می شود و R از اتم N جدا می شود:

(C 2 H 5) 3 ن+ HCl  [(C 2 H 5) 3 ن H]Cl

[(C 2 H 5) 3 ن H]Cl (C 2 H 5) 2 ن H + C 2 H 5 Cl

هنگام مقایسه این دو واکنش، واضح است که گروه C2H5 و H به نظر می رسد مکان خود را تغییر می دهند، در نتیجه یک آمین ثانویه از یک آمین سوم تشکیل می شود.

آمین ها با حل شدن در آب، یک پروتون را به همان روش جذب می کنند، در نتیجه یون های OH در محلول ظاهر می شوند، که مربوط به تشکیل یک محیط قلیایی است که می تواند با استفاده از شاخص های معمولی تشخیص داده شود.

C2H5 ن H2 + H2O  + + OH-

با تشکیل یک پیوند دهنده-گیرنده، آمین ها می توانند نه تنها HCl، بلکه هالوآلکیل RCl را نیز اضافه کنند، در نتیجه یک پیوند N-R جدید تشکیل می دهند که آن نیز معادل پیوندهای موجود است. اگر یک آمین سوم را به عنوان ماده اولیه در نظر بگیریم، یک نمک تترا آلکیلامونیوم (چهار گروه R در یک اتم N) به دست می آوریم:

(C 2 H 5) 3 ن+ C 2 H 5 I  [(C 2 H 5) 4 ن]من

این نمک ها با حل شدن در آب و برخی از حلال های آلی، تجزیه می شوند (تجزیه می شوند) و یون ها را تشکیل می دهند:

[(C2H5) 4 ن]I  [(C2H5) 4 ن] + + I–

چنین محلول هایی مانند همه محلول های حاوی یون، جریان الکتریکی را هدایت می کنند. در نمک های تترا آلکیلامونیوم، هالوژن را می توان با یک گروه HO جایگزین کرد:

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

هیدروکسید تترا متیل آمونیوم به دست آمده یک باز قوی با خواصی شبیه به قلیاها است.

آمین های اولیه و ثانویه با اسید نیتروژن HON=O واکنش می دهند، اما به روش های مختلف واکنش نشان می دهند. الکل های اولیه از آمین های اولیه تشکیل می شوند:

C2H5 ن H2+H ن O2  C2H5OH + ن 2 + H2O

برخلاف آمین‌های اولیه، آمین‌های ثانویه نیتروزآمین‌های زرد رنگ و کم محلول را با اسید نیتروژن تشکیل می‌دهند - ترکیباتی حاوی قطعه >N–N = O:

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

آمین های سوم در دماهای معمولی با اسید نیتروژن واکنش نمی دهند، بنابراین اسید نیتروژن یک معرف است که به فرد اجازه می دهد بین آمین های اولیه، ثانویه و سوم تمایز قائل شود.

وقتی آمین ها با اسیدهای کربوکسیلیکآمیدهای اسیدی تشکیل می شوند - ترکیباتی با قطعه –C(O)N< (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.

تراکم آمین‌ها با آلدهیدها و کتون‌ها منجر به تشکیل بازهای شیف می‌شود - ترکیباتی که حاوی قطعه –N=C هستند.< (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.

هنگامی که آمین های اولیه با فسژن Cl2C=O برهمکنش می کنند، ترکیباتی با گروه –N=C=O تشکیل می شوند که ایزوسیانات نامیده می شوند (شکل 2D، تهیه یک ترکیب با دو گروه ایزوسیانات).

در میان آمین های معطر، معروف ترین آنیلین (فنیل آمین) C 6 H 5 NH 2 است. خواص آن شبیه به آمین های آلیفاتیک است، اما باز بودن آن کمتر مشخص است - در محلول های آبی یک محیط قلیایی تشکیل نمی دهد. مانند آمین های آلیفاتیک، با اسیدهای معدنی قوی می تواند نمک های آمونیوم [C 6 H 5 NH 3 ] + Cl– را تشکیل دهد. هنگامی که آنیلین با اسید نیتروژن (در حضور HCl) واکنش می دهد، یک ترکیب دیازو حاوی قطعه R-N=N تشکیل می شود؛ این ترکیب به شکل یک نمک یونی به نام نمک دیازونیوم به دست می آید (شکل 3A). بنابراین، برهمکنش با اسید نیتروژن مانند آمین های آلیفاتیک انجام نمی شود. حلقه بنزن موجود در آنیلین دارای ویژگی واکنش پذیری ترکیبات معطر است (به AROMATICITY مراجعه کنید)؛ در طول هالوژناسیون، اتم های هیدروژن در موقعیت های ارتو و پارا به گروه آمینه جایگزین می شوند و در نتیجه کلروآنیلین ها با درجات جایگزینی متفاوت ایجاد می شوند (شکل 3B). عمل اسید سولفوریک منجر به سولفوناسیون در موقعیت پارا به گروه آمینه می شود، به اصطلاح اسید سولفانیلیک تشکیل می شود (شکل 3B).

از آنجایی که آمین ها که مشتقات آمونیاک هستند، ساختاری مشابه آن دارند (یعنی یک جفت الکترون تنها در اتم نیتروژن دارند)، خواصی مشابه آن از خود نشان می دهند. آن ها آمین‌ها، مانند آمونیاک، باز هستند، زیرا اتم نیتروژن می‌تواند یک جفت الکترون را برای ایجاد پیوند با گونه‌های دارای کمبود الکترون از طریق مکانیسم گیرنده دهنده (که با تعریف پایه لوئیس مطابقت دارد) فراهم کند.

I. خواص آمین ها به عنوان باز (پذیرنده پروتون)

1. محلول های آبی آمین های آلیفاتیک واکنش قلیایی از خود نشان می دهند، زیرا هنگامی که آنها با آب تعامل دارند، هیدروکسیدهای آلکیل آمونیوم شبیه به هیدروکسید آمونیوم تشکیل می شوند:

CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH -

آنیلین عملا با آب واکنش نمی دهد.

محلول های آبی قلیایی هستند:

پیوند پروتون با یک آمین، مانند آمونیاک، توسط یک مکانیسم دهنده - گیرنده به دلیل جفت الکترون تنها اتم نیتروژن تشکیل می شود.

آمین های آلیفاتیک بازهای قوی تری نسبت به آمونیاک هستند زیرا رادیکال های آلکیل به دلیل + چگالی الکترون روی اتم نیتروژن را افزایش می دهند من-اثر به همین دلیل، جفت الکترون اتم نیتروژن کمتر محکم نگه داشته می شود و به راحتی با پروتون برهمکنش می کند.

2. آمین ها در تعامل با اسیدها نمک ها را تشکیل می دهند:

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

فنیل آمونیوم کلرید

2CH 3 NH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3 NH 3) 2 SO 4

متیل آمونیوم سولفات

نمک های آمین جامداتی هستند که در آب بسیار محلول و در مایعات غیرقطبی محلول اندکی هستند. هنگام واکنش با قلیاها، آمین های آزاد آزاد می شوند:

آمین‌های معطر بازهای ضعیف‌تری نسبت به آمونیاک هستند، زیرا جفت الکترون تنها اتم نیتروژن به سمت حلقه بنزن منتقل می‌شود و با الکترون‌های π حلقه معطر ترکیب می‌شود، که چگالی الکترون روی اتم نیتروژن را کاهش می‌دهد (اثر -M). برعکس، گروه آلکیل دهنده خوبی برای چگالی الکترون (+I-effect) است.

یا

کاهش چگالی الکترون در اتم نیتروژن منجر به کاهش توانایی انتزاع پروتون ها از اسیدهای ضعیف می شود. بنابراین، آنیلین فقط با اسیدهای قوی (HCl، H2SO4) برهمکنش می‌کند و محلول آبی آن، تورنسل را رنگ نمی‌کند. رنگ ابی.

اتم نیتروژن در مولکول‌های آمین دارای یک جفت الکترون است که می‌تواند بر اساس مکانیسم دهنده-گیرنده در تشکیل پیوندها شرکت کند.

آنیلین آمونیاک آمین اولیه آمین ثانویه آمین سوم آمین

چگالی الکترون روی اتم نیتروژن افزایش می یابد.

به دلیل وجود یک جفت الکترون تنها در مولکول ها، آمین ها نیز مانند آمونیاک دارای خواص اساسی هستند.

آنیلین آمونیاک آمین اولیه آمین ثانویه

خواص اساسی به دلیل تأثیر نوع و تعداد رادیکال ها افزایش می یابد.

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

II. اکسیداسیون آمین

آمین ها، به ویژه آنهایی که معطر هستند، به راحتی در هوا اکسید می شوند. بر خلاف آمونیاک، آنها می توانند از شعله باز مشتعل شوند. آمین های معطر به طور خود به خود در هوا اکسید می شوند. بنابراین، آنیلین به سرعت در هوا به دلیل اکسیداسیون قهوه ای می شود.

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

4C 6 H 5 NH 2 + 31O 2 → 24CO 2 + 14H 2 O + 2N 2

III. تعامل با اسید نیتروژن

اسید نیتروژن HNO 2 یک ترکیب ناپایدار است. بنابراین، فقط در زمان انتخاب استفاده می شود. HNO 2 مانند تمام اسیدهای ضعیف از اثر نمک آن (نیتریت) تشکیل می شود. اسید قوی:

KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl

یا NO 2 - + H + → HNO 2

ساختار محصولات واکنش با اسید نیتروژن به ماهیت آمین بستگی دارد. بنابراین از این واکنش برای تشخیص آمین های اولیه، ثانویه و سوم استفاده می شود.

آمین های آلیفاتیک اولیه با HNO 2 الکل ها را تشکیل می دهند:

R-NH 2 + HNO 2 → R-OH + N 2 + H 2 O

• واکنش دیازوتیزاسیون آمین های آروماتیک اولیه تحت اثر اسید نیتروژن که از واکنش نیتریت سدیم به دست می آید از اهمیت زیادی برخوردار است. اسید هیدروکلریک. و متعاقباً فنل تشکیل می شود:

آمین های ثانویه (آلیفاتیک و آروماتیک) تحت تأثیر HNO 2 به مشتقات N-nitroso (مواد با بوی مشخص) تبدیل می شوند.

R 2 NH + H-O-N = O → R 2 N-N = O + H 2 O

آلکیل نیتروزامین

· واکنش با آمین های سوم منجر به تشکیل نمک های ناپایدار می شود و اهمیت عملی ندارد.

IV. خواص ویژه:

1. تشکیل ترکیبات پیچیده با فلزات واسطه:

2. افزودن آلکیل هالیدها آمین ها هالوآلکان ها را برای تشکیل نمک اضافه می کنند:

با درمان نمک حاصل با قلیایی، می توانید یک آمین رایگان به دست آورید:

V. جایگزینی الکتروفیل معطر در آمین های آروماتیک (واکنش آنیلین با آب برم یا اسید نیتریک):

در آمین های آروماتیک، گروه آمینه جایگزینی را در موقعیت های ارتو و پارا حلقه بنزن تسهیل می کند. بنابراین، هالوژناسیون آنیلین به سرعت و در غیاب کاتالیزور اتفاق می افتد و سه اتم هیدروژن حلقه بنزن به یکباره جایگزین می شود و یک رسوب سفید 2،4،6-تریبروموآنیلین رسوب می کند:

این واکنش با آب برم به عنوان یک واکنش کیفی برای آنیلین استفاده می شود.

این واکنش ها (برم شدن و نیتراسیون) عمدتاً تولید می کنند ارتو- و جفت- مشتقات

4. روش های تولید آمین ها.

1. واکنش هافمن. یکی از اولین روش ها برای تولید آمین های اولیه، آلکیلاسیون آمونیاک با آلکیل هالیدها بود:

این بهترین روش نیست، زیرا نتیجه مخلوطی از آمین‌ها با تمام درجات جایگزینی است:

و غیره. نه تنها آلکیل هالیدها، بلکه الکل ها نیز می توانند به عنوان عوامل آلکیله کننده عمل کنند. برای این کار مخلوطی از آمونیاک و الکل را روی اکسید آلومینیوم در دمای بالا رد می کنند.

2. واکنش زینین- راهی مناسب برای به دست آوردن آمین های معطر با کاهش ترکیبات نیترو معطر. موارد زیر به عنوان عوامل کاهنده استفاده می شود: H 2 (روی کاتالیزور). گاهی اوقات هیدروژن مستقیماً در زمان واکنش تولید می شود که برای آن فلزات (روی، آهن) با اسید رقیق تصفیه می شوند.

2HCl + Fe (تراشه ها) → FeCl 2 + 2H

C 6 H 5 NO 2 + 6 [H] C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O.

در صنعت، این واکنش زمانی رخ می دهد که نیتروبنزن با بخار در حضور آهن گرم شود. در آزمایشگاه، هیدروژن "در لحظه انتشار" از واکنش روی با قلیایی یا آهن با اسید هیدروکلریک تشکیل می شود. در مورد دوم، کلرید آنیلینیوم تشکیل می شود.

3. کاهش نیتریل. از LiAlH 4 استفاده کنید:

4. دکربوکسیلاسیون آنزیمی اسیدهای آمینه:

5. استفاده از آمین ها.

آمین ها در صنعت داروسازی و سنتز آلی (CH 3 NH 2, (CH 3) 2 NH , ( C 2 H 5 ) 2 NH و غیره ) استفاده می شوند. در تولید نایلون (NH 2 - (CH 2) 6 -NH 2 - هگزامتیلن دیامین). به عنوان ماده اولیه برای تولید رنگ و پلاستیک (آنیلین) و همچنین آفت کش ها.

فهرست منابع مورد استفاده:

1. O.S. گابریلیان و همکاران شیمی. پایه 10. سطح نمایه: کتاب درسی موسسات آموزش عمومی; بوستارد، مسکو، 2005;
2. "مدرس شیمی" ویرایش شده توسط A. S. Egorov. "ققنوس"، روستوف-آن-دون، 2006;
3. G. E. Rudzitis، F. G. Feldman. شیمی پایه دهم. م.، آموزش و پرورش، 1380;
4. https://www.calc.ru/Aminy-Svoystva-Aminov.html
5. http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=144
6. http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-21-00/2008-06-01-16-50-05/193-2008-06-30-20-47-29.html
7. http://cnit.ssau.ru/organics/chem5/n232.htm

آمین ها کاملا غیر منتظره وارد زندگی ما شدند. تا همین اواخر، اینها مواد سمی بودند که برخورد با آنها می تواند منجر به مرگ شود. و اکنون، یک قرن و نیم بعد، ما به طور فعال از الیاف مصنوعی، پارچه، مصالح ساختمانی و رنگ‌های مبتنی بر آمین استفاده می‌کنیم. نه، آنها امن تر نشدند، مردم به سادگی توانستند آنها را "رام کنند" و تحت سلطه خود درآورند و منافع خاصی را برای خود به دست آورند. در مورد کدام یک بیشتر صحبت خواهیم کرد.

تعریف

برای تعیین کمی و کیفی آنیلین در محلول ها یا ترکیبات، از واکنشی استفاده می شود که در انتهای آن یک رسوب سفید به شکل 2،4،6-تریبروموآنیلین به ته لوله آزمایش می ریزد.

آمین ها در طبیعت

آمین ها در همه جای طبیعت به شکل ویتامین ها، هورمون ها و محصولات متابولیک میانی یافت می شوند؛ این آمین ها هم در بدن حیوانات و هم در گیاهان یافت می شوند. علاوه بر این، پوسیدگی موجودات زنده نیز آمین های متوسطی تولید می کند که در حالت مایع، بوی نامطبوعی از آب نمک شاه ماهی منتشر می کند. "سم جسد" که به طور گسترده در ادبیات توصیف شده است دقیقاً به لطف کهربای خاص آمین ها ظاهر شد.

برای مدت طولانی، مواد مورد نظر ما به دلیل بوی مشابه با آمونیاک اشتباه گرفته می شدند. اما در اواسط قرن نوزدهم، شیمیدان فرانسوی Wurtz توانست متیلامین و اتیلامین را سنتز کند و ثابت کند که هنگام سوختن، هیدروکربن آزاد می کنند. این تفاوت اساسی بین ترکیبات ذکر شده با آمونیاک بود.

تولید آمین ها در شرایط صنعتی

از آنجایی که اتم نیتروژن در آمین ها در کمترین حالت اکسیداسیون قرار دارد، احیای ترکیبات حاوی نیتروژن ساده ترین و در دسترس ترین راه برای به دست آوردن آنها است. این است که به طور گسترده در عمل صنعتیبه دلیل ارزان بودن

روش اول کاهش ترکیبات نیترو است. واکنشی که طی آن آنیلین تشکیل می شود توسط دانشمند زینین نامگذاری شده است و برای اولین بار در اواسط قرن نوزدهم انجام شد. روش دوم کاهش آمیدها با استفاده از لیتیوم آلومینیوم هیدرید است. آمین های اولیه را نیز می توان از نیتریل ها بازیابی کرد. گزینه سوم واکنش های آلکیلاسیون است، یعنی وارد کردن گروه های آلکیل به مولکول های آمونیاک.

کاربرد آمین ها

به خودی خود، به صورت مواد خالص، آمین ها به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از نمونه های نادر پلی اتیلن پلی آمین (PEPA) است که در شرایط خانگی سخت شدن رزین اپوکسی را تسهیل می کند. اساسا یک آمین اولیه، سوم یا ثانویه یک محصول میانی در تولید انواع مختلف است مواد آلی. محبوب ترین آن آنیلین است. این پایه پالت بزرگی از رنگ های آنیلین است. رنگی که در پایان به دست می آورید مستقیماً به ماده خام انتخاب شده بستگی دارد. آنیلین خالص رنگ آبی تولید می کند، اما مخلوطی از آنیلین، ارتو و پارا تولویدین قرمز خواهد بود.

آمین های آلیفاتیک برای تولید پلی آمیدها مانند نایلون و غیره مورد نیاز است و از آنها در مهندسی مکانیک و همچنین در تولید طناب، پارچه و فیلم استفاده می شود. علاوه بر این، دی ایزوسیانات های آلیفاتیک در ساخت پلی یورتان ها استفاده می شود. به دلیل خواص استثنایی (سبکی، استحکام، خاصیت ارتجاعی و قابلیت اتصال به هر سطحی)، در ساخت و ساز (فوم، چسب) و در صنعت کفش (کف ضد لغزش) مورد تقاضا هستند.

پزشکی حوزه دیگری است که در آن از آمین ها استفاده می شود. شیمی به سنتز آنتی بیوتیک های گروه سولفونامید از آنها کمک می کند، که با موفقیت به عنوان داروهای خط دوم، یعنی پشتیبان استفاده می شود. در صورتی که باکتری ها نسبت به داروهای ضروری مقاومت کنند.

اثرات مضر بر بدن انسان

شناخته شده است که آمین ها مواد بسیار سمی هستند. هر گونه تعامل با آنها می تواند به سلامت آسیب برساند: استنشاق بخارات، تماس با پوست باز، یا بلع ترکیبات به بدن. مرگ در اثر کمبود اکسیژن رخ می دهد، زیرا آمین ها (به ویژه آنیلین) به هموگلوبین خون متصل می شوند و از جذب مولکول های اکسیژن جلوگیری می کنند. علائم هشداردهنده تنگی نفس، تغییر رنگ آبی مثلث نازولبیال و نوک انگشتان، تاکی پنه (تنفس سریع)، تاکی کاردی، از دست دادن هوشیاری است.

اگر این مواد به نواحی خالی از بدن برسند، باید به سرعت آنها را با پنبه آغشته به الکل از بین ببرید. این کار باید تا حد امکان با دقت انجام شود تا سطح آلودگی افزایش نیابد. اگر علائم مسمومیت ظاهر شد، حتما باید با پزشک مشورت کنید.

آمین های آلیفاتیک سمی برای سیستم عصبی و قلبی عروقی هستند. آنها می توانند باعث کاهش عملکرد کبد، دیستروفی کبد و حتی سرطان مثانه شوند.