ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОВ.
Нитросоединения.
Нитросоединения– это вещества, в которых алкильный или ароматический радикал связан с нитрогруппой -NO2.
Азот в нитрогруппе связан с двумя атомами кислорода, причём одна из связей образована по донорно-акцепторному механизму. Нитрогруппа обладает сильным электроноакцепторным эффектом – оттягивает на себя электронную плотность от соседних атомов: СН3δ+-CH2-NO2δ-
Нитросоединения подразделяются на алифатические (жирные) и ароматические. Простейший представитель алифатических нитросоединений – нитрометан CH3 -NO2:
Простейшее ароматическое нитросоединение – нитробензол С6Н5-NO2:
Получение нитросоединений:
1. Нитрование алканов и ароматических углеводородов:
NO2
│
a) CH3 – CH2 – CH – CH3 + HNO3 (p-p) -(t,p)à H2O + CH3 – CH2 – C – CH3
│ │
CH3 CH3
(реакция Коновалова- протекает избирательно:
третичный атом С > вторичный >первичный
| б)
| При нитровании толуола может получиться трёхзамещённая молекула:
| 2. Замещение галогена на нитрогруппу: взаимодействие AgNO2 с алкилгалогенидами. R-Br + AgNO2 à AgBr¯ + R - NO2
|
Свойства нитросоединений.
В реакциях восстановления нитросоединения превращаются в амины.
1. Гидрирование водородом: R – NO2 + H2 -tà R- NH2 + H2O
2. Восстановление в растворе:
а) в щелочной и нейтральной среде получаются амины:
R-NO2 + 3(NH4)2S à RNH2 + 3S + 6NH3 +2H2O (реакция Зинина)
R-NO2 + 2Al + 2KOH + 4H2O à RNH2 + 2K[Al(OH)4]
б) в кислой среде (железо, олово или цинк в соляной кислоте) получаются соли аминов: R-NO2 + 3Fe + 7HCl à [RNH3+]Cl- + 2H2O + 3FeCl2
(Zn,Sn)
АМИНЫ
Амины– органические производные аммиака NH3, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы:
R-NH2, R2NH, R3N
Простейший представитель – метиламин:
Строение
Атом азота находится в состоянии sp3-гибридизации, поэтому молекула имеет форму тетраэдра.
Также атом азота имеет два неспаренных электрона, что обуславливает свойства аминов как органических оснований.
КЛАССИФИКАЦИЯ АМИНОВ.
По количеству и типу радикалов, связанных с атомом азота:
АМИНЫ
| Первичные амины
| Вторичные
амины
| Третичные амины
| Алифатические
| CH3- NH2 Метиламин
| (CH3)2NH Диметиламин
| (CH3)3N Триметиламин
| Ароматические
|
| (C6H5)2NH Дифениламин
|
|
НОМЕНКЛАТУРА АМИНОВ.
1. В большинстве случаев названия аминов образуют из названий углеводородных радикалов и суффикса амин. Различные радикалы перечисляются в алфавитном порядке. При наличии одинаковых радикалов используют приставки ди и три.
CH3-NH2 Метиламин СH3CH2-NH2 Этиламин
CH3-CH2-NH-CH3 Метилэтиламин (CH3)2NH Диметиламин
2. Первичные амины часто называют как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на аминогруппы -NH2.
В этом случае аминогруппа указывается в названии приставкой амино-:
CH3-CH2-CH2-NH2 1-аминопропан H2N-CH2-CH2-CH(NH2)-CH3 1,3-диаминобутан
Для смешанных аминов, содержащих алкильные и ароматические радикалы, за основу названия обычно берется название первого представителя ароматических аминов анилин.
Символ N- ставится перед названием алкильного радикала, чтобы показать, что этот радикал связан с атомом азота, а не является заместителем в бензольном кольце.
ИЗОМЕРИЯ АМИНОВ
1) углеродного скелета,начиная с С4H9NH2:
СН3-СН2- СН2-СН2 –NH2 н-бутиламин (1-аминобутан)
CH3-CH- СН2-NH2 изо-бутиламин (1-амин-2-метилпропан)
│
СН3
2) положения аминогруппы, начиная с С3H7NH2:
СН3-СН2- СН2-СН2 –NH2 1-аминобутан (н-бутиламин)
CH3-CH- СН2-СH3 2-аминобутан (втор-бутиламин)
│
NН2
3) изомерия между типами аминов –первичный, вторичный, третичный:
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОВ.
Первичные и вторичные амины образуют слабые межмолекулярные водородные связи:
Это объясняет относительно более высокую температуру кипения аминов по сравнению с алканами с близкой молекулярной массой. Например:
Пропиламин (М=59)
t кип = 49оС
| Бутан (М=58)
t кип = -0,5оС
| Третичные амины не образуют ассоциирующих водородных связей (отсутствует группа N–H). Поэтому их температуры кипения ниже, чем у изомерных первичных и вторичных аминов:
Триэтиламин
t кип = 89 °С
| н-Гексиламин
tкип = 133 °С
| По сравнению со спиртами алифатические амины имеют более низкие температуры кипения, т.к. в спиртах водородная связь более прочная:
Метиламин
t кип = -6 °С
| Метанол
t кип = +64,5 °С
|
При обычной температуре только низшие алифатические амины CH3NH2, (CH3)2NH и (CH3)3N – газы (с запахом аммиака), средние гомологи – жидкости (с резким рыбным запахом), высшие – твердые вещества без запаха.
Ароматические амины – бесцветные высококипящие жидкости или твердые вещества.
Амины способны к образованию водородных связей с водой:
Поэтому низшие амины хорошо растворимы в воде.
С увеличением числа и размеров углеводородных радикалов растворимость аминов в воде уменьшается, т.к. увеличиваются пространственные препятствия образованию водородных связей. Ароматические амины в воде практически не растворяются.
Анилин: С6H5-NH2 – важнейший из ароматических аминов:
Он находит широкое применение в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств (сульфаниламидные препараты).
Анилин - бесцветная маслянистая жидкость с характерным запахом. На воздухе окисляется и приобретает красно-бурую окраску. Ядовит.
ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОВ.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|