Получаване на амини от киселинни амиди. Амини: свойства, получаване и приложение

Амин се появи в живота ни напълно неочаквано. Доскоро това бяха токсични вещества, сблъсък с които можеше да доведе до смърт. И сега, век и половина по-късно, ние активно използваме синтетични влакна, тъкани, строителни материали и багрила на базата на амини. Не, те не станаха по-безопасни, хората просто успяха да ги „опитомят“ и подчинят, извличайки определени ползи за себе си. Ще говорим за кое по-нататък.

Определение

За качествено и количествено определяне на анилин в разтвори или съединения се използва реакция, в края на която бяла утайка под формата на 2,4,6-трибромоанилин пада на дъното на епруветката.

Амини в природата

Амините се срещат навсякъде в природата под формата на витамини, хормони и междинни метаболитни продукти; те се намират както в тялото на животните, така и в растенията. Освен това при гниенето на живите организми се получават и средни амини, които в течно състояние излъчват неприятна миризма на саламура от херинга. Широко описаната в литературата „трупна отрова“ се появява именно благодарение на специфичния кехлибар на амините.

Дълго време веществата, които разглеждахме, бяха объркани с амоняк поради сходната им миризма. Но в средата на деветнадесети век френският химик Вурц успява да синтезира метиламин и етиламин и да докаже, че при изгаряне те отделят въглеводороди. Това беше основната разлика между споменатите съединения и амоняка.

Производство на амини в промишлени условия

Тъй като азотният атом в амините е в най-ниската степен на окисление, редукцията на азотсъдържащи съединения е най-простият и достъпен начин за тяхното получаване. Именно този тип е широко използван в промишлената практика поради ниската си цена.

Първият метод е редукция на нитро съединения. Реакцията, по време на която се образува анилин, е наречена от учения Зинин и е извършена за първи път в средата на деветнадесети век. Вторият метод е да се намалят амидите с помощта на литиево-алуминиев хидрид. Първичните амини също могат да бъдат възстановени от нитрили. Третият вариант е реакциите на алкилиране, тоест въвеждането на алкилови групи в молекулите на амоняк.

Приложение на амини

Сами по себе си, под формата на чисти вещества, амините рядко се използват. Един от редките примери е полиетилен полиамин (PEPA), който в домашни условия улеснява втвърдяването на епоксидната смола. Основно първичен, третичен или вторичен амин е междинен продукт при производството на различни органични вещества. Най-популярен е анилинът. Той е в основата на голяма палитра от анилинови бои. Цветът, който получавате в крайна сметка зависи пряко от избраната суровина. Чистият анилин произвежда син цвят, но сместа от анилин, орто- и пара-толуидин ще бъде червена.

Алифатните амини са необходими за производството на полиамиди, като найлон и др.. Те се използват в машиностроенето, както и в производството на въжета, тъкани и филми. В допълнение, алифатни диизоцианати се използват в производството на полиуретани. Благодарение на изключителните си свойства (лекота, здравина, еластичност и възможност за закрепване към всякакви повърхности), те са търсени в строителството (пяна, лепило) и в обувната индустрия (подметки против плъзгане).

Медицината е друга област, в която се използват амини. Химията помага да се синтезират антибиотици от групата на сулфонамидите, които успешно се използват като лекарства от втора линия, т.е. резервни. В случай, че бактериите развият резистентност към основни лекарства.

Вредни ефекти върху човешкото тяло

Известно е, че амините са много токсични вещества. Всяко взаимодействие с тях може да причини вреда на здравето: вдишване на пари, контакт с открита кожа или поглъщане на съединения в тялото. Смъртта настъпва от липса на кислород, тъй като амините (по-специално анилинът) се свързват с хемоглобина в кръвта и му пречат да улови кислородните молекули. Тревожни симптоми са задух, посиняване на назолабиалния триъгълник и върховете на пръстите, тахипнея (учестено дишане), тахикардия, загуба на съзнание.

Ако тези вещества попаднат върху оголени части на тялото, трябва бързо да ги отстраните с памучен тампон, предварително напоен с алкохол. Това трябва да се направи възможно най-внимателно, за да не се увеличи площта на замърсяване. Ако се появят симптоми на отравяне, определено трябва да се консултирате с лекар.

Алифатните амини са отрова за нервната и сърдечно-съдовата система. Те могат да причинят потискане на чернодробната функция, чернодробна дистрофия и дори рак на пикочния мехур.

Първичните и вторичните амини реагират с киселинни халиди, анхидриди и естери на карбоксилни киселини, за да образуват амиди. Всички тези реакции трябва да се класифицират като нуклеофилно заместване при карбонила sp 2-хибридни въглеродни атоми, техният механизъм и приложение в синтеза на амиди са разгледани в Глава 18.

21.6.3 Взаимодействие на първични и вторични амини с карбонилни съединения. Получаване на имини и енамини,

Алдехидите и кетоните реагират с първични и вторични амини, за да образуват съответно имини и енамини (вижте глава 16).

Тези реакции трябва да се разглеждат като нуклеофилно присъединяване при карбонилната група.

21.6.4 Взаимодействие на амини със сулфонилхалогениди. Тест на Хинсберг

Първичните и вторичните амини реагират със сулфонил халиди, за да образуват сулфонамиди.

Механизмът на образуване на сулфонамиди е подобен на образуването на амиди от ацилхалиди и амини. Производството на сулфонамиди е в основата на универсалния тест за първични, вторични и третични амини. Този прост и много достъпен метод за разпознаване на амини е предложен през 1890 г. от Хинсберг и се нарича тест на Хинсберг. Смес от изследвания амин и бензенсулфонил хлорид C 6 H 5 SO 2 Cl или П-толуен сулфонил хлорид се разклаща с излишък от студен воден разтвор на натриев хидроксид. След 10-15 минути сместа се подкислява до изразена кисела реакция. Първичните, вторичните и третичните амини се държат различно в този двуетапен процес. Първичните амини, когато реагират с бензен сулфонил хлорид, дават N-заместени сулфонамиди, които съдържат доста „киселинен“ водороден атом при азотния атом и се разтварят във воден алкален разтвор, за да образуват хомогенен разтвор на натриева сол на сулфонамид. Когато се подкисли, водонеразтворимият N-заместен сулфонамид се утаява от този разтвор.

Вторичните амини реагират с бензен сулфонил хлорид във воден алкален разтвор, за да образуват N,N-дизаместен сулфонамид. Той е неразтворим във воден алкален разтвор, т.к не съдържа киселинен водороден атом при азот. Подкисляването на реакционната смес в този случай не предизвиква външни промени - N,N-дизаместеният сулфонамид остава под формата на утайка.

Водонеразтворимият третичен амин не претърпява промени, когато се третира с воден алкален разтвор; първоначално образуваният йонен N-бензенсулфонил-N,N-триалкиламониев хлорид се разцепва под действието на хидроксиден йон до натриев бензенсулфонат и третичен амин:

Когато реакционната смес се подкисли, третичният амин се разтваря поради образуването на водоразтворима сол

Сулфамидите намират приложение в химиотерапията, след като амидът на сулфаниловата киселина е открит през 1935 г. П-NH 2 C 6 H 4 SO 2 NH 2 има силен антистрептококов ефект. Това изключително важно за съвременната медицина и химиотерапия откритие е направено напълно случайно. Неговата история накратко е следната. Дъщерята на един от служителите на голяма компания, произвеждаща азобагрила, получи стрептококова инфекция в резултат на убождане с карфица. Тя беше почти обречена, когато баща й произволно рискува да й даде доза Prontosil, едно от багрилата, произвеждани от неговата компания. Преди това Prontosil беше успешно тестван при мишки, където потискаше растежа на стрептококи. След кратко време момичето напълно се възстанови от болестта, което накара Е. Фурно от института Пастьор в Париж да започне решаването на този чудотворен проблем. Фурно открива, че в човешкото тяло пронтозил, наречен червен стрептоцид, се разгражда от ензими до П-аминобензенсулфамид, който е истински активен компонент срещу различни стрептококи, пневмококи и гонококи. Амидът на сулфаниловата киселина се нарича лекарството бял стрептоцид.

Това откритие предизвика лавина от изследвания на дейността на различни двойка-аминобензенсулфонамиди, различаващи се само по природата на заместителя X в П-NН 2 С 6 Н 4 SO 2 NНХ. От около десет хиляди такива производни, получени синтетично, по-малко от тридесет навлязоха в медицинската практика. Сред тях са известните с търговските си имена лекарства сулфидин, норсулфазол, сулфадимезин, етазол, сулфадиметоксин, фталазол, някои от които са получени преди Втората световна война и са спасили живота на стотици хиляди хора, изложени на възпалителни процеси, причинени от пневмококи и стрептококи след нараняване. По-долу са някои от съвременните сулфатни лекарства.

Сулфамидните препарати се получават по следната стандартна схема:

Всички тези лекарства, като "чудотворен куршум" (терминът е въведен от основателя на химиотерапията П. Ерлих), точно атакуват бактериите и не увреждат живите клетки.

Въпреки че механизмът на действие на лекарствата в повечето случаи не е известен в детайли, сулфонамидът представлява рядко изключение. Сулфаниламидът убива бактериите, като участва в биосинтезата на фолиевата киселина. Синтезът на фолиева киселина е изключително важен за живота на бактериите. Самите животински клетки не са в състояние да синтезират фолиева киселина, но тя е необходим компонент в тяхната "диета". Ето защо сулфонамидът е токсичен за бактериите, но не и за хората.

Фолиевата киселина може да се разглежда като съставена от три фрагмента - производно на птеридин, молекула двойка-аминобензоена киселина и глутаминова киселина (много разпространена аминокиселина). Сулфаниламидът пречи на биосинтезата на фолиевата киселина, като се конкурира с двойка-аминобензоена киселина за включване в молекулата на фолиевата киселина. Според структурата и размера си сулфонамидните и П-аминобензоена киселина са много близки (Фиг. 21.1), което позволява на молекулата на сулфаниламида да „подведе“ ензимите, отговорни за свързването на трите части на молекулата на фолиевата киселина. Така сулфонамидът заема мястото двойка-аминобензоена киселина в „фалшивата“ молекула на фолиевата киселина, която не е в състояние да изпълнява жизнените функции на истинската фолиева киселина вътре в бактерията. Това е тайната на антибактериалното действие на сулфаниламида и неговите структурни аналози.

Ориз. 21.1. Структурно сходство двойка-аминобензоена киселина и сулфонамид

Откриването на механизма на действие на сулфонамида доведе до откриването на много други нови антиметаболити. Един от тях е метотрексат, който има изразена антитуморна активност. Лесно се забелязва близката му структурна аналогия с фолиевата киселина.

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

B) Получаване на нисши амини (C 1 – C 4) 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

Край на работата -

Тази тема принадлежи към раздела:

Химията е наука, която изучава веществата и процесите на тяхното превръщане. Обекти на изучаване на химията - химични елементи и техните съединения

Химическият елемент е съвкупност от атоми с еднакъв заряд на ядрата си.Атомът е най-малката частица от химичен елемент, която запазва свойствата си.

Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал е бил полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

Всички теми в този раздел:

Периодичен закон и периодична таблица на химичните елементи
Откриване на периодичния закон Основният закон на химията - Периодичният закон е открит от D.I. Менделеев през 1869 г. във време, когато атомът се смяташе за неделим и нищо не се знаеше за неговата вътрешна структура

Квантово механично описание на състоянието на електрона в атома
Както е известно, светлината проявява свойствата както на поток от частици, така и на електромагнитна вълна, т.е. фотоните имат двойственост вълна-частица. Създаването на квантовата механика се случи по пътя

Атомни орбитали
Състоянието на електрона в атома, характеризиращо се с три квантови числа n, l, ml, се нарича атомна орбитала.Орбиталата често се определя също като област от пространството, в която

Разтвор, който е в равновесие с разтвореното вещество, се нарича наситен разтвор
Когато кристалите се разтварят, те се унищожават, което изисква енергия, така че разтварянето винаги трябва да става с абсорбирането на топлина. Въпреки това, както беше отбелязано по-рано, някои

Методи за изразяване на концентрацията на разтворите
Концентрацията на разтвор се отнася до съдържанието на разтворено вещество в определен обем или маса на разтвор или разтворител. Нар. разтвори с висока концентрация на разтворено вещество

Константа на химичното равновесие
При равновесие на химична реакция: bB + dD = lL + mM или където pp,L, ppM, pp,D, ppB са равновесните парциални налягания на веществата, и

Принцип на Льо Шателие
Тъй като почти всички реакции са обратими в една или друга степен, в индустрията и лабораторната практика възникват два проблема: как да се получи продуктът на „полезна“ реакция с максимален добив

Скорост на химичните реакции
Скоростта на реакцията се определя от промяната в моларната концентрация на един от реагентите: V = ± ((C2 - C1) / (t2 - t1)) = ± (DC / Dt)

Основни принципи на теорията на електролитната дисоциация
1. Електролитите при разтваряне във вода се разпадат (дисоциират) на йони – положителни и отрицателни. 2. Под въздействието на електрически ток йоните придобиват насочено движение: положително

Истински и потенциални електролити
Процесът на разлагане на вещество на йони по време на разтваряне или топене се нарича ED. Механизмът на ЕД зависи от вида на електролита: необходимо е да се прави разлика между истинските и потенциалните електролити.

Константа на дисоциация. Степен на дисоциация
Концентрациите на йони в разтвори на слаби електролити се характеризират качествено със степента и константата на дисоциация. Степента на дисоциация е отношението на броя на молекулите, дисоциирани на йони

Йонни реакции
Йонообменните реакции са реакции между йони, образувани в резултат на дисоциацията на електролити Правила за съставяне на уравнения на йонна реакция 1. Неразтворим

Йонни продукти на водата. pH индикатор. буферни разтвори
Водородният индекс (pH) е стойност, характеризираща активността или концентрацията на водородните йони в разтворите. Водородният индикатор се обозначава като pH. Водородният индекс е числено равен на отрицателен

Хидролиза на соли. Константа, степен и рН на хидролиза
Хидролизата на соли се отнася до реакционни процеси между водните молекули и молекулите на солите, разтворени в нея. В резултат на такава реакция се образуват слабо дисоциирани съединения. Процент

Редокс реакции. Понятие за окисление, редукция, окислител, редуктор
Редокс реакциите играят огромна роля в природата и технологиите. Животът е невъзможен без тези реакции, тъй като дишането, метаболизмът, растителният синтез на фибри от въглероден диоксид

Съставяне на уравнения на редокс реакции (метод на електронен баланс, метод на полуреакция)
Метод на електронен баланс. ORR уравненията често са сложни; техният състав, по-специално подреждането на стехиометрични коефициенти, е трудна задача.

Предмет на органичната химия. Исторически преглед на развитието на органичната химия. Първи теоретични възгледи. Теория на структурата на А. М. Бутлеров
Органичната химия първоначално е името, дадено на химията на веществата, получени от растителни и животински организми. Човечеството е запознато с подобни вещества от древни времена. Хората знаеха как да получат оцет от

Физични и химични свойства на алканите. Метод за получаване и идентифициране на алкани. Индивидуални представители
Алканите са безцветни вещества, неразтворими във вода. При обикновени условия те са химически инертни, тъй като всички връзки в техните молекули се образуват с участието на sp3-хибридни орбитали на въглеродния атом и са

Физични и химични свойства на алкените. Методи за получаване и идентифициране на алкени. Индивидуални представители
Физичните свойства на някои алкени са показани в табл. 1. Първите три представителя на хомоложната серия от алкени (етилен, пропилей и бутилен) са газове, започвайки с C5H10 (am

Ефект на сдвояване. Физични и химични свойства на диените. Методи за получаване и идентифициране на диени. Индивидуални представители
1. Получаване на диени От диенови въглеводороди дивинил (1,3 бута-диен) и изопрен (2-метилбутадиен-1,3) са от особено значение. Нека да разгледаме основните начини за получаване на тези диени.

Физични и химични свойства на арените. Методи за получаване и идентификация. Индивидуални представители
Физични свойства. Първите членове на хомоложната серия на бензола (например толуол, етилбензен и др.) са безцветни течности със специфична миризма. Те са по-леки от водата и неразтворими в нея. добре

Номенклатура на алкохолите
За алкохолите има няколко начина да ги наименувате. При именуване на отделни алкохоли широко се използват исторически имена (тривиални): дървесен алкохол CH3O

Изомерия
Изомерията на алкохолите се определя от структурата на въглеводородния радикал и позицията на функционалната (хидроксилна) група. Например, молекулна формула C

Физични свойства на алкохолите
Долните и средните членове на хомоложната серия от наситени едновалентни алкохоли от C1 до C11 са течности, по-високите (започвайки от C11) са твърди вещества. Плътности на ограничаване и

Методи за получаване и химични свойства
3.1 Методи за получаване А. Хидратиране на алкени: CH3–CH=CH2+HН--------------------® CH3–CH–CH3

Структура на хидроксилната група
Свойствата на алкохолите се определят от структурата на хидроксилната група, естеството на нейните химични връзки, структурата на въглеводородните радикали и тяхното взаимно влияние. O–H и C–O връзките са полярни ковалентни. Елек

Химични свойства на гликолите
Химичните свойства на гликолите и поливалентните алкохоли наподобяват тези на едновалентните алкохоли. Гликолите са по-добри от съответните едновалентни алкохоли, разтворими във вода и имат малко по-високи

Феноли. Основни характеристики. Методи за получаване и химични свойства
Фенолите са съединения, в които хидроксилната група е директно свързана с ароматния пръстен на бензена. Съединения, съдържащи хидроксилна група в кондензирани ароматни съединения

Структурата на хидроксилната група на фенола
Поради p, p конюгиране с пръстена, фенолната хидроксилна група е донор на електрони, следователно диполният вектор във фенола е насочен към бензеновия пръстен, докато

Естери (естери)
Естерите са производни на карбоксилни киселини, в които хидроксилната група е заменена с алкохолен остатък. Общата формула на естерите е R-CO-O-R" Номенклатура. Изомерия.

Номенклатура, изомерия на амините
1. Имената на амините според рационалната номенклатура обикновено се получават от имената на съставните им въглеводородни радикали с добавяне на края -амин: метиламин CH

Физични свойства на амините
Метиламинът, диметиламинът и триметиламинът са газове, средните членове на серията от амини са течности, а по-високите членове са твърди вещества. С увеличаването на молекулното тегло на амините, тяхната плътност се увеличава и температурата се повишава.

Химични свойства на амините
Химическото поведение на амините се определя от наличието на аминогрупа в молекулата. Във външната електронна обвивка на азотния атом има 5 електрона. В молекулата на амин, точно както в молекулата на амоняка, атомният атом

диамини
Диамините играят важна роля в биологичните процеси. По правило те са лесно разтворими във вода, имат характерна миризма, имат силно алкална реакция и взаимодействат с CO2 въздух

Амино алкохоли
Аминоалкохолите са съединения със смесени функции, чиято молекула съдържа амино и хидрокси групи. Аминоетанол (етаноламин) HO-CH2CH2-NH

Физични и химични свойства на карбоксилните киселини
Само от чисто формална гледна точка карбоксилната група може да се счита за комбинация от карбонилни и хидроксилни функции. Всъщност взаимното им влияние един върху друг е такова, че напълно

Химични свойства
Киселините се характеризират с три вида реакции: заместване на водородния йон на карбоксилната група (образуване на соли); с участието на хидроксилна група (образуване на естери, киселинни халиди, анхидриди

Най-важните представители
Мравчената киселина е безцветна течност с остра миризма. Той е силен редуциращ агент и се окислява до въглена киселина. В природата, свободна мравка коте

Изомерия
В молекулите на всички естествени аминокиселини (с изключение на глицина) а-въглеродният атом има и четирите валентни връзки, заети от различни заместители, такъв въглероден атом е асиметричен и

Пространствена структура на протеините. Физични и химични свойства на протеините
Почти всички протеини са изградени от 20 а-аминокиселини, принадлежащи към L-серията, и са еднакви в почти всички организми. Аминокиселините в протеините са свързани помежду си чрез пептидна връзка -CO-NH-, която

Дизахариди. физични и химични свойства, структура
D i s a h a r i d s. Дизахаридите са сложни захари, всяка молекула от които при хидролиза се разпада на 2 молекули монозахарид. Понякога се използват като резервни хранителни вещества.

полизахариди. Строеж, химични свойства на отделни представители
Общата формула на полизахаридите, образувани от пентозни остатъци (C5H8O4)n, хексози (C6H10O5), където n = 103 - 105. Глюкозните производни са от най-голямо значение: нишесте и целулоза. Нишестето е

Липица
Липидите са мастноподобни органични съединения, неразтворими във вода, но силно разтворими в неполярни разтворители (етер, бензин, бензен, хлороформ и др.). Липидите принадлежат към

Структура на прости липиди. Восъци
Простите липиди са представени предимно от естери на висши мастни киселини и тривалентен алкохол глицерин - триглицериди. Мастните киселини имат: 1) еднаква групировка за всички киселини - до

Комплексни липиди
Комплексни липиди. Те включват фосфолипиди, гликолипиди, липопротеини и др. Фосфолипидите са триглицериди, в които един остатък от мастна киселина е заменен с остатък от фосфорна киселина. Приеми

Гранясване (разваляне) на мазнини. Аналитични характеристики на мазнините
Гранясването на мазнините, изразяващо се в появата на специфична миризма и неприятен вкус, се дължи на образуването на карбонилни съединения с ниско молекулно тегло и се причинява от редица химични процеси.

Сапуни и перилни препарати
Обща формула на твърд сапун: Един от вариантите за химичен състав на твърд сапун е C17H35COONa (течен сапун - C17H35COOK). Детергентите (detergere – почиствам) са вещества, които имат висок

Въз основа на естеството на въглеводородните заместители амините се разделят на

Общи структурни характеристики на амините

Точно както в молекулата на амоняка, в молекулата на всеки амин азотният атом има несподелена електронна двойка, насочена към един от върховете на изкривения тетраедър:

Поради тази причина амините, подобно на амоняка, имат значително изразени основни свойства.

Така амините, подобно на амоняка, реагират обратимо с вода, образувайки слаби основи:

Връзката между водородния катион и азотния атом в молекулата на амина се осъществява чрез донорно-акцепторен механизъм, дължащ се на несподелената електронна двойка на азотния атом. Наситените амини са по-силни основи в сравнение с амоняка, т.к в такива амини въглеводородните заместители имат положителен индуктивен (+I) ефект. В тази връзка се увеличава електронната плътност на азотния атом, което улеснява взаимодействието му с Н + катиона.

Ароматните амини, ако аминогрупата е директно свързана с ароматния пръстен, показват по-слаби основни свойства в сравнение с амоняка. Това се дължи на факта, че несподелената електронна двойка на азотния атом е изместена към ароматната π-система на бензеновия пръстен, в резултат на което електронната плътност върху азотния атом намалява. От своя страна това води до намаляване на основните свойства, по-специално способността за взаимодействие с водата. Например анилинът реагира само със силни киселини, но практически не реагира с вода.

Химични свойства на наситените амини

Както вече беше споменато, амините реагират обратимо с вода:

Водните разтвори на амини имат алкална реакция поради дисоциацията на получените основи:

Наситените амини реагират с вода по-добре от амоняка поради техните по-силни основни свойства.

Основните свойства на наситените амини се увеличават в серията.

Вторичните наситени амини са по-силни основи от първичните наситени амини, които от своя страна са по-силни основи от амоняка. Що се отнася до основните свойства на третичните амини, ако говорим за реакции във водни разтвори, тогава основните свойства на третичните амини се изразяват много по-зле от тези на вторичните амини и дори малко по-лоши от тези на първичните. Това се дължи на пространствени пречки, които значително влияят върху скоростта на протониране на амина. С други думи, три заместителя "блокират" азотния атом и пречат на взаимодействието му с H + катиони.

Взаимодействие с киселини

Както свободните наситени амини, така и техните водни разтвори реагират с киселини. В този случай се образуват соли:

Тъй като основните свойства на наситените амини са по-изразени от тези на амоняка, такива амини реагират дори със слаби киселини, като въглеродна киселина:

Аминните соли са твърди вещества, които са силно разтворими във вода и слабо разтворими в неполярни органични разтворители. Взаимодействието на аминовите соли с алкали води до освобождаване на свободни амини, подобно на изместването на амоняка, когато алкалите действат върху амониеви соли:

2. Първичните наситени амини реагират с азотиста киселина, за да образуват съответните алкохоли, азот N2 и вода. Например:

Характерна особеност на тази реакция е образуването на азотен газ, поради което тя е качествена за първичните амини и се използва за разграничаването им от вторичните и третичните. Трябва да се отбележи, че най-често тази реакция се извършва чрез смесване на амина не с разтвор на самата азотиста киселина, а с разтвор на сол на азотиста киселина (нитрит) и след това към тази смес се добавя силна минерална киселина. Когато нитритите взаимодействат със силни минерални киселини, се образува азотиста киселина, която след това реагира с амина:

Вторичните амини при подобни условия дават мазни течности, така наречените N-нитрозамини, но тази реакция не се случва в реални USE тестове по химия. Третичните амини не реагират с азотиста киселина.

Пълното изгаряне на всякакви амини води до образуването на въглероден диоксид, вода и азот:

Взаимодействие с халоалкани

Трябва да се отбележи, че точно същата сол се получава чрез действието на хлороводород върху по-заместен амин. В нашия случай, когато хлороводородът реагира с диметиламин:

Получаване на амини:

1) Алкилиране на амоняк с халоалкани:

При недостиг на амоняк се получава неговата сол вместо амин:

2) Редукция с метали (до водород в серията активност) в кисела среда:

последвано от третиране на разтвора с алкали за освобождаване на свободния амин:

3) Реакцията на амоняк с алкохоли при преминаване на сместа им през нагрят алуминиев оксид. В зависимост от съотношението алкохол/амин се образуват първични, вторични или третични амини:

Химични свойства на анилина

Анилин - тривиалното наименование на аминобензен, имащо формулата:

Както може да се види от илюстрацията, в анилиновата молекула аминогрупата е директно свързана с ароматния пръстен. Такива амини, както вече беше споменато, имат много по-слабо изразени основни свойства от амоняка. Така по-специално анилинът практически не реагира с вода и слаби киселини като въглеродна киселина.

Взаимодействие на анилин с киселини

Анилинът реагира със силни и средно силни неорганични киселини. В този случай се образуват фениламониевите соли:

Взаимодействие на анилин с халогени

Както вече беше казано в самото начало на тази глава, аминогрупата в ароматните амини се изтегля в ароматния пръстен, което от своя страна намалява електронната плътност на азотния атом и в резултат на това я увеличава в ароматния пръстен. Увеличаването на електронната плътност в ароматния пръстен води до факта, че реакциите на електрофилно заместване, по-специално реакциите с халогени, протичат много по-лесно, особено в орто и пара позиции спрямо аминогрупата. Така анилинът лесно реагира с бромна вода, образувайки бяла утайка от 2,4,6-трибромоанилин:

Тази реакция е качествена за анилин и често позволява да бъде идентифициран сред други органични съединения.

Взаимодействие на анилин с азотиста киселина

Анилинът реагира с азотиста киселина, но поради спецификата и сложността на тази реакция не се появява в истинския Единен държавен изпит по химия.

Реакции на алкилиране на анилин

Използвайки последователно алкилиране на анилин при азотния атом с халогенирани въглеводороди, могат да се получат вторични и третични амини:

Химични свойства на аминокиселините

Аминокиселини са съединения, чиито молекули съдържат два вида функционални групи - амино (-NH 2) и карбокси-(-COOH) групи.

С други думи, аминокиселините могат да се разглеждат като производни на карбоксилни киселини, в молекулите на които един или повече водородни атоми са заменени с аминогрупи.

Така общата формула на аминокиселините може да бъде записана като (NH 2) x R(COOH) y, където x и y най-често са равни на едно или две.

Тъй като аминокиселинните молекули съдържат както аминогрупа, така и карбоксилна група, те проявяват химични свойства, подобни както на амините, така и на карбоксилните киселини.

Киселинни свойства на аминокиселините

Образуване на соли с алкали и карбонати на алкални метали

Естерификация на аминокиселини

Аминокиселините могат да реагират с естерификация с алкохоли:

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

Основни свойства на аминокиселините

1. Образуване на соли при взаимодействие с киселини

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl —

2. Взаимодействие с азотиста киселина

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

Забележка: взаимодействието с азотиста киселина протича по същия начин, както при първичните амини

3. Алкилиране

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I —

4. Взаимодействие на аминокиселините помежду си

Аминокиселините могат да реагират една с друга, за да образуват пептиди - съединения, съдържащи в молекулите си пептидната връзка –C(O)-NH-

В същото време трябва да се отбележи, че в случай на реакция между две различни аминокиселини, без да се спазват някои специфични условия на синтез, образуването на различни дипептиди се извършва едновременно. Така, например, вместо реакцията на глицин с аланин по-горе, водеща до глицилананин, може да възникне реакция, водеща до аланилглицин:

В допълнение, молекулата на глицин не реагира непременно с молекулата на аланина. Реакции на пептизация възникват и между молекулите на глицин:

И аланин:

Освен това, тъй като молекулите на получените пептиди, подобно на оригиналните аминокиселинни молекули, съдържат аминогрупи и карбоксилни групи, самите пептиди могат да реагират с аминокиселини и други пептиди поради образуването на нови пептидни връзки.

Индивидуалните аминокиселини се използват за производството на синтетични полипептиди или така наречените полиамидни влакна. Така, по-специално, използвайки поликондензацията на 6-аминохексанова (ε-аминокапронова) киселина, найлонът се синтезира в промишлеността:

Получената найлонова смола се използва за производство на текстилни влакна и пластмаси.

Образуване на вътрешни соли на аминокиселини във воден разтвор

Във водни разтвори аминокиселините съществуват предимно под формата на вътрешни соли - биполярни йони (цвитериони).

Днес са открити огромно разнообразие от методи за производство на амини. Най-важните от тях ще бъдат разгледани в отделни глави:

• Директно алкилиране на амоняк и амини;
• Индиректно алкилиране;
• Възстановителни методи;
• Получаване на първични амини от карбоксилни киселини. Прегрупиране на Хофман, Курциус и Шмид.

Дадените методи за получаване на амини се различават по области на приложение, по наличност и по брой на страничните продукти. Тази глава ще обсъди накратко общите принципи за получаване на амини и някои други специфични начини за получаването им.

Общи методи за получаване на амини

Те възникват при реакции на разцепване на: амиди (пренареждане на Хофман), хидроксамови киселини и техните производни (пренареждане на Лосен), азиди (пренареждане на Курциус, Шмид), оксими, кетони (пренареждане на Бекман). Движещата сила зад тези пренареждания е образуването на азотен атом с дефицит на електрони.

Лосен пренареждане

Тази реакция има принципно същия междинен продукт като при пренарежданията на Хофман и Курциус. За извършване на това пренареждане се използват хидроксамови киселини и техните производни, които под действието на дехидратиращи агенти ($P_2O_5$, $SOCl_2$, полифосфорна киселина и др.) последователно образуват ацилнитрен, след това изоцианат и след това амин.