Ang mga pangunahin at pangalawang amine ay tumutugon sa acid halides, anhydride at carboxylic acid esters upang bumuo ng mga amide. Ang lahat ng mga reaksyong ito ay dapat na uriin bilang nucleophilic substitution sa carbonyl sp Ang 2-hybrid carbon atoms, ang kanilang mekanismo at aplikasyon sa synthesis ng amides ay tinalakay sa Kabanata 18.
21.6.3 Pakikipag-ugnayan ng pangunahin at pangalawang amin na may mga carbonyl compound. Paghahanda ng imines at enamines,
Ang mga aldehydes at ketone ay tumutugon sa pangunahin at pangalawang amin upang bumuo ng mga imine at enamine, ayon sa pagkakabanggit (tingnan ang Kabanata 16).
Ang mga reaksyong ito ay dapat isaalang-alang bilang nucleophilic na karagdagan sa carbonyl group.
21.6.4 Pakikipag-ugnayan ng mga amin sa sulfonyl halides. Pagsubok sa Hinsberg
Ang mga pangunahin at pangalawang amin ay tumutugon sa sulfonyl halides upang bumuo ng mga sulfonamide.
Ang mekanismo ng pagbuo ng sulfonamides ay katulad ng pagbuo ng amides mula sa acyl halides at amines. Ang paggawa ng sulfonamides ay ang batayan ng unibersal na pagsubok para sa pangunahin, pangalawa at tersiyaryong mga amin. Ang simple at napaka-accessible na paraan para sa pagkilala sa mga amin ay iminungkahi noong 1890 ni Hinsberg at tinatawag na Hinsberg test. Isang pinaghalong amine na pinag-aaralan at benzenesulfonyl chloride C 6 H 5 SO 2 Cl o P-toluene sulfonyl chloride ay inalog na may labis na malamig na tubig na solusyon ng sodium hydroxide. Pagkatapos ng 10-15 minuto, ang halo ay acidified sa isang binibigkas acidic reaksyon. Ang mga pangunahin, pangalawa at tertiary na mga amin ay naiiba ang pag-uugali sa dalawang hakbang na prosesong ito. Ang mga pangunahing amin, kapag tumutugon sa benzene sulfonyl chloride, ay nagbibigay ng N-substituted sulfonamides, na naglalaman ng medyo "acidic" na hydrogen atom sa nitrogen atom, at natutunaw sa aqueous alkali upang bumuo ng isang homogenous na solusyon ng sodium salt ng sulfonamide. Kapag naaasido, ang hindi malulutas sa tubig na N-substituted sulfonamide ay namuo mula sa solusyon na ito.
Ang mga pangalawang amin ay tumutugon sa benzene sulfonyl chloride sa isang aqueous alkali solution upang bumuo ng N,N-disubstituted sulfonamide. Ito ay hindi matutunaw sa may tubig alkali, dahil ay hindi naglalaman ng acidic hydrogen atom sa nitrogen. Ang pag-aasido ng pinaghalong reaksyon sa kasong ito ay hindi nagiging sanhi ng anumang mga panlabas na pagbabago - N,N-disubstituted sulfonamide ay nananatili sa anyo ng isang namuo.
Ang hindi malulutas sa tubig na tertiary amine ay hindi sumasailalim sa mga pagbabago kapag ginagamot sa isang may tubig na solusyon sa alkalina ang unang nabuo na ionic na N-benzenesulfonyl-N,N-trialkylammonium chloride ay nahati sa ilalim ng pagkilos ng hydroxide ion sa sodium benzenesulfonate at tertiary amine:
Kapag ang pinaghalong reaksyon ay acidified, ang tertiary amine ay natutunaw dahil sa pagbuo ng isang nalulusaw sa tubig na asin.
Ang mga sulfamide ay natagpuang ginagamit sa chemotherapy pagkatapos matuklasan ang sulfanilic acid amide noong 1935 P-NH 2 C 6 H 4 SO 2 NH 2 ay may malakas na antistreptococcal effect. Ito ay lubhang mahalaga para sa makabagong gamot at chemotherapy, ang pagtuklas ay ganap na ginawa sa pamamagitan ng aksidente. Ang kanyang kwento sa madaling sabi ay ito. Ang anak na babae ng isa sa mga empleyado ng isang malaking kumpanya na gumagawa ng mga azo dyes ay nagkaroon ng streptococcal infection bilang resulta ng pin prick. Halos mapahamak siya nang random na ipagsapalaran ng kanyang ama na bigyan siya ng dosis ng Prontosil, isa sa mga tina na ginawa ng kanyang kumpanya. Noong nakaraan, matagumpay na nasubok ang Prontosil sa mga daga, kung saan pinigilan nito ang paglaki ng streptococci. Pagkaraan ng maikling panahon, ang batang babae ay ganap na gumaling mula sa sakit, na nag-udyok kay E. Fourneau sa Pasteur Institute sa Paris na simulan ang paglutas ng mahimalang problemang ito. Natuklasan ni Fourneaux na sa katawan ng tao ang prontosil, na tinatawag na pulang streptocide, ay pinaghiwa-hiwalay ng mga enzyme upang P-aminobenzenesulfamide, na siyang tunay na aktibong prinsipyo laban sa iba't ibang streptococci, pneumococci at gonococci. Ang sulfanilic acid amide ay tinatawag na gamot na white streptocide.
Ang pagtuklas na ito ay nag-trigger ng isang avalanche ng pananaliksik sa aktibidad ng iba't ibang pares-aminobenzenesulfonamides, naiiba lamang sa likas na katangian ng substituent X in P-NН 2 С 6 Н 4 SO 2 NНХ. Sa humigit-kumulang sampung libong naturang derivatives na nakuha sa synthetically, wala pang tatlumpung pumasok sa medikal na kasanayan. Kabilang sa mga ito ay kilala sa kanilang mga pangalan sa pangangalakal mga gamot na sulfidine, norsulfazole, sulfadimezin, etazol, sulfadimethoxine, phthalazole, atbp. Ang ilan sa mga ito ay nakuha bago ang Ikalawang Digmaang Pandaigdig at nailigtas ang buhay ng daan-daang libong tao na nalantad sa mga nagpapaalab na proseso na dulot ng pneumococci at streptococci pagkatapos ng pinsala. Nasa ibaba ang ilan sa mga modernong sulfa na gamot.
Ang mga paghahanda ng sulfamide ay nakuha ayon sa sumusunod na pamantayang pamamaraan:
Ang lahat ng mga gamot na ito, tulad ng isang "miracle bullet" (ang termino ay ipinakilala ng tagapagtatag ng chemotherapy P. Ehrlich), tumpak na umaatake sa bakterya at hindi nakakapinsala sa mga nabubuhay na selula.
Kahit na ang mekanismo ng pagkilos ng mga gamot sa karamihan ng mga kaso ay hindi alam nang detalyado, ang sulfonamide ay kumakatawan sa isang bihirang pagbubukod. Pinapatay ng Sulfanilamide ang bakterya sa pamamagitan ng paglahok sa biosynthesis folic acid. Ang synthesis ng folic acid ay napakahalaga para sa buhay ng bakterya. Ang mga selula ng hayop mismo ay hindi nakakapag-synthesize ng folic acid, ngunit ito ay isang kinakailangang sangkap sa kanilang "diyeta". Ito ang dahilan kung bakit ang sulfonamide ay nakakalason sa bakterya ngunit hindi sa mga tao.
Ang folic acid ay maaaring isipin na binubuo ng tatlong fragment - isang pteridine derivative, isang molekula pares-aminobenzoic acid at glutamic acid (isang napakakaraniwang amino acid). Ang Sulfanilamide ay nakakasagabal sa biosynthesis ng folic acid sa pamamagitan ng pakikipagkumpitensya sa pares-aminobenzoic acid para isama sa molekula ng folic acid. Ayon sa istraktura at sukat nito, sulfonamide at P-Ang aminobenzoic acid ay napakalapit (Larawan 21.1), na nagpapahintulot sa molekula ng sulfanilamide na "linlangin" ang mga enzyme na responsable sa pagbubuklod sa lahat ng tatlong bahagi ng molekula ng folic acid. Kaya, ang sulfonamide ay tumatagal ng lugar pares-aminobenzoic acid sa "false" na molekula ng folic acid, na hindi kayang gawin ang mahahalagang function ng totoong folic acid sa loob ng bacterium. Ito ang sikreto ng aktibidad ng antibacterial ng sulfanilamide at ang mga istrukturang analogue nito.
kanin. 21.1. Pagkakatulad ng istruktura pares-aminobenzoic acid at sulfonamide
Ang pagtuklas ng mekanismo ng pagkilos ng sulfonamide ay humantong sa pagtuklas ng maraming iba pang mga bagong antimetabolite. Ang isa sa mga ito ay methotrexate, na may binibigkas na aktibidad na antitumor. Madaling mapansin ang malapit na pagkakatulad ng istruktura nito sa folic acid.
1. Synthesis mula sa mga alkohol. Sa pamamagitan ng pagpasa ng mga singaw ng alkohol at ammonia sa 400 0 C sa isang katalista, ang pinaghalong pangunahin, pangalawa at pangatlong alkohol ay nakuha:
2. Reaksyon ni Hoffmann. Ang pagkilos ng ammonia sa mga halogen derivatives ay ginagawang posible upang makakuha ng isang halo ng mga asing-gamot ng iba't ibang mga amine:
3. Reaksyon ni Zinin. Ang mga compound ng Nitro ay nababawasan ng hydrogen sa pagkakaroon ng isang katalista:
4. Pagbawi ng nitrile:
5. Synthesis mula sa acid amides:
6. Pakikipag-ugnayan ng chlorobenzene sa ammonia:
Mga katangian ng acid-base ng mga amine. Ang mga amine ay binibigkas ang mga pangunahing katangian. Ito ay mga tipikal na base ayon sa teorya ng Brønsted, ayon sa kung saan ang mga base ay kinabibilangan ng mga istruktura na may posibilidad na tumanggap ng isang proton. Sa serye ng aliphatic amines, ang mga pangunahing katangian ng tertiary amine ay mas malinaw, na ipinaliwanag ng donor induction effect ng mga alkyl group (R), na nagpapataas ng electron density sa nitrogen at ang kakayahan ng nitrogen na magdagdag ng isang proton ay mas malinaw.
Kabilang sa mga aromatic amines, ang aniline ay may mas malinaw na mga pangunahing katangian at ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ay sinusunod:
Mga katangian ng kemikal. Sa kemikal, ang mga amin ay halos kapareho sa ammonia at sumasailalim sa iba't ibang mga reaksyon bilang mga nucleophilic reagents. Ang mga karaniwang reaksyon ng mga amin ay mga reaksyon sa pangkat ng amino.
1. Pagdaragdag ng hydrogen chloride:
2. Koneksyon ng tubig:
3. Alkylation:
4. Reaksyon ng acelation:
5. Reaksyon ng diazotization:
Ang mga pinalamig na solusyon ng mga diazo salt ay ginagamit upang makakuha ng mga azo dyes. Ang mga phenol o aromatic amines ay ginagamit bilang mga sangkap ng azo sa mga reaksyon ng pagsasama ng azo.
Azo coupling reaction:
Ang azo coupling reaction ay maaaring ituring na isang electrophilic substitution reaction sa isang aromatic benzene ring. Ang diazocation ay gumaganap bilang isang electrophilic particle at ang pagpapalit ay nangyayari nang nakararami sa para position.
Ang resultang produkto ay isang pangkulay. Tinatawag ang mga tina mga organikong compound, nagtataglay ng pangkulay at may kakayahang magkulay ng iba't ibang tela. Ang mga tina ay dapat na naglalaman chromoform mga pangkat:
at may mataas na antas ng conjugation sa molekula.
Upang ang pangulay ay magbigkis sa tela, dapat itong maglaman auxochromic mga pangkat: OH, NH 2, CH 3.
Umiiral iba't-ibang paraan pagtitina ng mga tela. Sa nagyeyelo Kapag ang pagtitina, ang tela ay pinapagbinhi ng isang sangkap na azo (phenol, amine), at ang pattern ay inilapat sa isang malamig na solusyon ng diazonium salt, iyon ay, ang reaksyon ng azo coupling ay nangyayari sa mismong tela.
6. Ang ratio ng mga amin sa nitrous acid (mga reaksyon ng husay sa aliphatic amines). Ang mga pangunahing amin ay tumutugon sa pagpapakawala ng nitrogen at bumubuo ng alkohol. Ang mga pangalawang amin ay tumutugon sa nitrous acid upang bumuo ng mga nitrosamines. Ang mga tertiary amine ay hindi tumutugon.
Bukas para sa amines ngayon malaking halaga isang malawak na iba't ibang mga pamamaraan. Ang pinakamahalaga sa kanila ay tatalakayin sa magkakahiwalay na mga kabanata:
- Direktang alkylation ng ammonia at amines;
- Hindi direktang alkylation;
- Mga paraan ng pagpapanumbalik;
- Paghahanda ng mga pangunahing amin mula sa mga carboxylic acid. Regroupings ng Hoffmann, Curtius at Schmidt.
Ang mga ibinigay na pamamaraan para sa paggawa ng mga amin ay naiiba sa kanilang mga lugar ng aplikasyon, sa kanilang kakayahang magamit at sa bilang ng mga by-product. Ang kabanatang ito ay maikling tatalakayin pangkalahatang mga pattern pagkuha ng mga amin at ilang iba pa tiyak na mga landas pagtanggap sa kanila.
Pangkalahatang pamamaraan para sa paggawa ng mga amin
Nagaganap ang mga ito sa panahon ng mga cleavage reaction ng: amides (Hoffmann rearrangement), hydroxamic acids at ang kanilang mga derivatives (Lossen rearrangement), azides (Curtius, Schmidt rearrangement), oxime, ketones (Beckmann rearrangement). Lakas ng pagmamaneho sa mga pagbabagong ito ay ang pagbuo ng isang electron-deficient nitrogen atom.
Lossen muling pagsasaayos
Ang reaksyong ito sa panimula ay may parehong intermediate na produkto tulad ng sa Hoffmann at Curtius rearrangements. Upang maisakatuparan ang muling pagsasaayos na ito, ang mga hydroxamic acid at ang kanilang mga derivatives ay ginagamit, na, sa ilalim ng pagkilos ng mga dehydrating agent ($P_2O_5$, $SOCl_2$, polyphosphoric acid, atbp.) ay sunud-sunod na bumubuo ng isang acylnitrene, pagkatapos ay isang isocyanate at pagkatapos ay isang amine.
Ang ilang pangunahing aliphatic amine ay inihanda sa pamamagitan ng pagbabawas ng nitroalkanes.
Ang mga methylamine at ethylamine ay inihahanda sa pamamagitan ng pagpasa ng pinaghalong alkohol at ammonia sa ilalim ng presyon sa ibabaw ng isang katalista, tulad ng alumina:
Ang mga aliphatic amine ay nagagawa rin ng mga reaksyon sa pagitan ng mga haloalkanes at ammonia.
Ang phenylamine ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng nitrobenzene.
Mga aplikasyon
Mga tina at pigment. Ang paggamit ng mga natural na tina, tulad ng indigo, ay kilala noon pang 3000 BC. Sa Europa, ang industriya ng pagtitina ng industriya ng tela ay nagsimulang umunlad noong ika-16 na siglo. gamit ang indigo. Noong 1856, natuklasan ng English chemist na si William Henry Perkin ang aniline purple dye.
Sa oras na ito, sinasaliksik ni Perkin ang phenylamine (aniline). Ang tambalang ito ay derivative ng coal tar. Kasunod nito, lumikha si Perkin ng isang negosyo upang makuha ang sangkap na ito. Ang unang natural na pangulay na ginawang synthetically ay alizarin. Ang pangulay na ito ay matatagpuan sa natural na substansiyang cochineal at unang nakuha noong 1868. Ang Indigo ay na-synthesize noong 1880.
Ang mga tina ay mga sangkap na may kemikal na nagbubuklod sa materyal na kanilang kulay. Sa kaibahan, ang mga pigment ay hindi chemically bond sa materyal na kanilang kulay. Maraming mga organikong tina at pigment ang naglalaman ng mga grupo ng amino o mga derivatives ng azobenzene:
Minsan inuri ang mga tina ayon sa kanilang istrukturang kemikal. Halimbawa, ang mga tina na direktang berdeng B at methyl orange (Talahanayan 19.20) ay mga halimbawa ng mga azo dyes. Ang Alizarin ay isang anthraquinone dye. Ang mga tina na may istraktura ng indigo ay tinatawag na indigoid dyes. Ang aniline violet ay isang oxazine dye, habang ang crystal violet ay mabangong tambalan triarylmethane. May iba pang uri ng tina. Ngunit mas madalas, ang mga tina ay nahahati ayon sa paraan ng pagtitina ng mga tela.
mga tina ng VAT. Ang mga tina na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng napaka mabilis na aksyon. Ang isang tina ay itinuturing na mabilis kung hindi ito apektado ng mga kondisyon ng aplikasyon tulad ng temperatura, halumigmig at liwanag. Ang mga tina ng Vat ay hindi matutunaw sa tubig. Bago ang pagtitina ng mga tela, binabawasan ang mga ito sa isang tahimik na solusyon upang mabago ang mga ito sa isang anyo na nalulusaw sa tubig. Pagkatapos ang tela ay tinina, pagkatapos nito ay nakalantad sa hangin o ilang ahente ng oxidizing. Bilang resulta ng oksihenasyon, ang tina ay bumalik sa isang hindi matutunaw na anyo. Ang isang halimbawa ng vat dyes ay indigo. Ginagamit ito para sa pagtitina ng mga tela ng koton. SA
Talahanayan 19.20. Mga halimbawa ng organikong tina
(tingnan ang scan)
Kamakailan lamang, ang produksyon ng indigo ay tumaas nang husto dahil sa ang katunayan na ito ay ginagamit upang tinain ang mga tela mula sa kung saan ang asul na maong ay natahi.
Mordant dyes. Ang paggamit ng mga tina na ito ay nangangailangan ng pre-treatment ng mga tela na may ilang uri ng mordant, halimbawa alum, kung wala ang naturang mga tina ay hindi na-adsorbed ng hibla. Ang isang halimbawa ng mordant dye ay alizarin.
Mga direktang tina. Ang mga tina na ito ay hindi nangangailangan ng pre-treatment ng fiber na may mordants. Ang isang halimbawa ng naturang mga tina ay direktang berde B.
Ikalat ang mga tina. Ang mga tina na ito ay hindi matutunaw sa tubig. Ginagamit ang mga ito sa anyo ng manipis (halos koloidal) na may tubig na mga dispersion. Ang isang halimbawa ng naturang mga tina ay dispersed red-9. Ang mga disperse dyes ay ginagamit upang kulayan ang mga polyester fibers.
Acid (anionic) dyes. Karaniwan ang mga tina na ito mga sodium salt mga sulfonic acid. Ginagamit ang mga ito para sa pagtitina ng naylon, lana at sutla. Gamitin natin ang methyl orange bilang isang halimbawa.
Basic (cationic) dyes. Ang mga tina na ito ay karaniwang naglalaman ng quaternary ammonium group. Ginagamit ang mga ito para sa pagtitina ng cotton, silk at polyacrylonitrile fibers. Ang isang halimbawa ng naturang mga tina ay crystal violet.
Mga stabilizer. Ginagamit din ang mga amine bilang mga stabilizer. Ang mga stabilizer ay mga compound na pumipigil o nagpapabagal sa pagkasira ng iba't ibang mga sangkap. Ang mga stabilizer ay malawakang ginagamit sa industriya ng petrochemical, pagkain, kosmetiko at polimer. Dahil halos ang pinsala ay kapaki-pakinabang na mga sangkap karaniwang nauugnay sa kanilang oksihenasyon, ang mga stabilizer ay karaniwang tinatawag na antioxidants (antioxidants).
Ang mga aromatic amines, tulad ng N-phenyl-naphthyl-1-amine, ay may mga katangian ng antioxidant. Ginagamit ito upang patatagin ang mga sintetikong goma na ginagamit, halimbawa, sa paggawa ng mga gulong ng kotse; ang konsentrasyon ng antioxidant na ito sa mga nagpapatatag na goma ay mula 0.5 hanggang 2%. Ang halaga ng N-phenylnaphthyl-1-amine ay mababa dahil sa kadalian ng paghahanda nito:
Mga produkto ng pino at pangunahing organic synthesis. Ang mga tina at antioxidant ay mga produkto ng pinong organic synthesis. Ang mga naturang produkto ay ginawa sa medyo maliit na dami, karaniwang hindi hihigit sa sampu o daan-daang libong tonelada bawat taon. Kasama rin sa mga produkto ng fine organic synthesis ang mga pestisidyo, mga pharmaceutical at mga photoreagent. Ang mga produkto ng pangunahing organic synthesis ay ginawa sa napakalaking dami, na sinusukat sa milyun-milyong tonelada bawat taon. Ang mga halimbawa ng mga produkto ng basic organic synthesis ay acetic acid at ethylene.
Mga gamot. Ang mga amine ay malawakang ginagamit sa industriya ng parmasyutiko. Ang mga halimbawa ay mga antihistamine. Ang histamine ay isang natural na tambalan na matatagpuan sa halos lahat ng mga tisyu ng katawan ng tao:
Talahanayan 19.21. Mga antihistamine
Ang histamine ay matinding inilalabas sa katawan sa panahon ng mga allergic na kondisyon tulad ng hay fever. Para mapadali ang ganyan mga reaksiyong alerdyi mag-apply mga antihistamine. Ang ilan sa mga ito ay nakalista sa talahanayan. 19.21.
Talahanayan 19.22. Mga halimbawa ng mga amin na ginagamit bilang mga gamot
Ang mga amines at ang mga derivatives nito ay ginagamit din bilang tranquilizer, analgesics at bactericides. Ginagamit din ang mga ito upang gamutin ang ilang tropikal na sakit, tulad ng trypanosomiasis (karamdaman sa pagtulog) at malaria. Sa mesa Ang 19.22 ay nagbibigay ng tatlong halimbawa ng mga naturang gamot.
Iba pang mga application. Mga pestisidyo. Ang mga amine ay ginagamit bilang hilaw na materyales para sa ilang mga pestisidyo. Halimbawa, ang nakakalason na tambalang methyl isocyanate, na ginagamit sa paggawa ng mga pestisidyo (tingnan ang panimula sa kabanatang ito), ay nakuha mula sa methylamine at isa pang napakalason na tambalan, phosgene:
Mga plastik. Ang mga amin ay ginagamit sa paggawa ng mga plastik tulad ng nylon at polyurethane (tingnan ang Kabanata 20).
Kaya ulitin natin!
1. Mga tipikal na reaksyon amines at diazonium salts:
Mga reaksyon sa nitrous acid HONO:
Diazonium salts
Dahil ang mga amin, bilang mga derivatives ng ammonia, ay may istraktura na katulad nito (ibig sabihin, mayroon silang nag-iisang pares ng mga electron sa nitrogen atom), nagpapakita sila ng mga katangiang katulad nito. Yung. Ang mga amine, tulad ng ammonia, ay mga base dahil ang nitrogen atom ay maaaring magbigay ng isang pares ng elektron upang bumuo ng mga bono na may electron-deficient species sa pamamagitan ng isang donor-acceptor mechanism (na tumutugon sa Lewis definition ng basicity).
I. Mga katangian ng mga amin bilang mga base (proton acceptors)
1. Ang mga may tubig na solusyon ng aliphatic amines ay nagpapakita ng alkaline na reaksyon, dahil kapag nakikipag-ugnayan sila sa tubig, ang mga alkyl ammonium hydroxides ay nabuo, katulad ng ammonium hydroxide:
CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH −
Ang Aniline ay halos hindi tumutugon sa tubig.
Ang mga may tubig na solusyon ay alkalina:
Ang bono ng isang proton na may amine, tulad ng ammonia, ay nabuo sa pamamagitan ng mekanismo ng donor-acceptor dahil sa nag-iisang pares ng elektron ng nitrogen atom.
Ang mga aliphatic amine ay mas malakas na base kaysa sa ammonia dahil Ang mga radikal na alkyl ay nagpapataas ng density ng elektron sa nitrogen atom dahil sa + ako-epekto. Dahil dito pares ng elektron Ang nitrogen atom ay hawak nang hindi gaanong matatag at mas madaling nakikipag-ugnayan sa proton.
2. Nakikipag-ugnayan sa mga acid, ang mga amin ay bumubuo ng mga asin:
C 6 H 5 NH 2 + HCl → (C 6 H 5 NH 3) Cl
phenylammonium chloride
2CH 3 NH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3 NH 3) 2 SO 4
methyl ammonium sulfate
Ang mga amine salts ay mga solido na lubos na natutunaw sa tubig at mahinang natutunaw sa mga non-polar na likido. Kapag tumutugon sa alkalis, ang mga libreng amin ay inilabas:
Ang mga aromatic na amin ay mas mahihinang base kaysa sa ammonia dahil ang nag-iisang pares ng elektron ng nitrogen atom ay inililipat patungo sa benzene ring, na nakikipag-ugnay sa mga π electron ng aromatic ring, na nagpapababa sa density ng elektron sa nitrogen atom (-M effect). Sa kabaligtaran, ang pangkat ng alkyl ay isang mahusay na donor ng density ng elektron (+I-effect).
o 
Ang pagbaba sa densidad ng elektron sa nitrogen atom ay humahantong sa pagbawas sa kakayahang mag-abstract ng mga proton mula sa mga mahinang acid. Samakatuwid, ang aniline ay nakikipag-ugnayan lamang sa mga malakas na acid (HCl, H 2 SO 4), at nito solusyon sa tubig hindi nagiging litmus blue.
Ang nitrogen atom sa mga molekula ng amine ay may nag-iisang pares ng mga electron, na maaaring lumahok sa pagbuo ng mga bono ayon sa mekanismo ng donor-acceptor.
aniline ammonia primary amine pangalawang amine tertiary amine
tumataas ang density ng elektron sa nitrogen atom.
Dahil sa pagkakaroon ng nag-iisang pares ng mga electron sa mga molekula, ang mga amine, tulad ng ammonia, ay nagpapakita ng mga pangunahing katangian.
aniline ammonia pangunahing amine pangalawang amine
ang mga pangunahing katangian ay pinahusay dahil sa impluwensya ng uri at bilang ng mga radikal.
C6H5NH2< NH 3 < RNH 2 < R 2 NH < R 3 N (в газовой фазе)
II. Oksihenasyon ng mga amine
Ang mga amin, lalo na ang mga mabango, ay madaling na-oxidized sa hangin. Hindi tulad ng ammonia, maaari silang mag-apoy mula sa isang bukas na apoy. Ang mga mabangong amine ay kusang nag-oxidize sa hangin. Kaya, ang aniline ay mabilis na nagiging kayumanggi sa hangin dahil sa oksihenasyon.
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. Pakikipag-ugnayan sa nitrous acid
Ang nitrous acid HNO 2 ay isang hindi matatag na tambalan. Samakatuwid, ito ay ginagamit lamang sa oras ng pagpili. Ang HNO 2 ay nabuo, tulad ng lahat ng mahinang acid, sa pamamagitan ng pagkilos ng asin nito (nitrite) na may isang malakas na acid:
KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl
o NO 2 − + H + → HNO 2
Ang istraktura ng mga produkto ng reaksyon na may nitrous acid ay nakasalalay sa likas na katangian ng amine. kaya lang ang reaksyong ito ginagamit upang makilala sa pagitan ng pangunahin, pangalawa at tersiyaryong mga amin.
· Ang mga pangunahing aliphatic amine ay bumubuo ng mga alkohol na may HNO 2:
R-NH 2 + HNO 2 → R-OH + N 2 + H 2 O
- Malaking halaga ay may diazotization reaksyon ng pangunahing aromatic amines sa ilalim ng pagkilos ng nitrous acid, na nakuha sa pamamagitan ng reaksyon ng sodium nitrite sa hydrochloric acid. At pagkatapos ay nabuo ang phenol:
· Ang mga pangalawang amine (aliphatic at aromatic) sa ilalim ng impluwensya ng HNO 2 ay binago sa N-nitroso derivatives (mga sangkap na may katangiang amoy):
R 2 NH + H-O-N=O → R 2 N-N=O + H 2 O
alkylnitrosamine
· Ang reaksyon sa mga tertiary amine ay humahantong sa pagbuo ng hindi matatag na mga asin at walang praktikal na kahalagahan.
IV. Mga espesyal na katangian:
1. Pagbubuo ng mga kumplikadong compound na may mga metal na transisyon:
2. Pagdaragdag ng alkyl halides Amines magdagdag ng mga haloalkanes upang bumuo ng asin:
Sa pamamagitan ng paggamot sa nagresultang asin na may alkali, maaari kang makakuha ng isang libreng amine:
V. Aromatic electrophilic substitution sa aromatic amines (reaksyon ng aniline sa bromine water o nitric acid):
Sa aromatic amines, pinapadali ng grupong amino ang pagpapalit sa ortho at para na mga posisyon ng benzene ring. Samakatuwid, ang aniline halogenation ay nangyayari nang mabilis at sa kawalan ng mga catalyst, at tatlong hydrogen atoms ng benzene ring ay pinalitan nang sabay-sabay, at isang puting precipitate ng 2,4,6-tribromoaniline ay namuo:
Ang reaksyong ito sa bromine water ay ginagamit bilang isang qualitative reaction para sa aniline.
Ang mga reaksyong ito (bromination at nitration) ay kadalasang gumagawa ortho- At pares- derivatives.
4. Mga pamamaraan para sa paggawa ng mga amine.
1. Reaksyon ni Hoffmann. Ang isa sa mga unang pamamaraan para sa paggawa ng mga pangunahing amin ay ang alkylation ng ammonia na may alkyl halides:
Hindi ito ang pinaka pinakamahusay na paraan, dahil ang resulta ay pinaghalong mga amin ng lahat ng antas ng pagpapalit:
atbp. Hindi lamang mga alkyl halides, kundi pati na rin ang mga alkohol ay maaaring kumilos bilang mga ahente ng alkylating. Upang gawin ito, ang isang halo ng ammonia at alkohol ay ipinapasa sa aluminyo oksido sa mataas na temperatura.
2. reaksyon ni Zinin- isang maginhawang paraan upang makakuha ng mga aromatic na amin sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga aromatic na nitro compound. Ang mga sumusunod ay ginagamit bilang mga ahente ng pagbabawas: H 2 (sa isang katalista). Minsan ang hydrogen ay direktang nabuo sa oras ng reaksyon, kung saan ang mga metal (zinc, iron) ay ginagamot ng dilute acid.
2HCl + Fe (chips) → FeCl 2 + 2H
C 6 H 5 NO 2 + 6[H] C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O.
Sa industriya, ang reaksyong ito ay nangyayari kapag ang nitrobenzene ay pinainit ng singaw sa presensya ng bakal. Sa laboratoryo, ang hydrogen "sa sandali ng paglabas" ay nabuo sa pamamagitan ng reaksyon ng zinc na may alkali o bakal na may hydrochloric acid. Sa huling kaso, nabuo ang anilinium chloride.
3. Pagbawas ng nitriles. Gamitin ang LiAlH 4:
4. Enzymatic decarboxylation ng mga amino acid:
5. Paggamit ng mga amine.
Ginagamit ang mga amin sa industriya ng parmasyutiko at organic synthesis (CH 3 NH 2, (CH 3) 2 NH, (C 2 H 5) 2 NH, atbp.); sa paggawa ng naylon (NH 2 -(CH 2) 6 -NH 2 - hexamethylenediamine); bilang isang hilaw na materyal para sa paggawa ng mga tina at plastik (aniline), pati na rin ang mga pestisidyo.
Listahan ng mga mapagkukunang ginamit:
- O.S. Gabrielyan et al. Baitang 10. Antas ng profile: aklat-aralin para sa mga institusyong pangkalahatang edukasyon; Bustard, Moscow, 2005;
- "Chemistry Tutor" na inedit ni A. S. Egorov; "Phoenix", Rostov-on-Don, 2006;
- G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kimika ika-10 baitang. M., Edukasyon, 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
