Отдельные представители и их применение.

ЛЕКЦИЯ №48.

АМИНЫ. АНИЛИН.

План

1. Общая характеристика.

2. Номенклатура.

3. Физические и химические свойства.

4. Получение и применение.

Общая характеристика аминов.

Амины – производные аммиака, в котором атомы водорода замещены на углеводородный радикал.

Амины бывают:

1) Первичные. СН₃—NH₂ ( метиламин ) – это амины из углеводородного радикала и группы NH₂.

R

Общая формула: N—H

H

2) Вторичные – это производные аммиака, в котором два атома водорода замещены углеводородными радикалами.

R

Общая формула: N—R₁ . CH₃ – NH – CH₃

H диметиламин

3) Третичные – производные аммиака, в котором все 3 атома водорода замещены углеводородными радикалами.

CH₃

R |

Общая формула: N—R₁ . CH₃ – N – CH₃

R₂ триметиламин

4) Четвертичные – амины, получающиеся из третичных путем присоединения радикала к атому азота за счет донорно-акцепторной связи.

CH₃

R |

Общая формула:N ——R₁ CH₃ – N – CH₃

·· R₂ ··

R₃ донорно-акцепторная связь CH₃

По природе углеводородных радикалов амины делятся на

1) алифатические

2) алициклические

3) ароматические

4) смешанные

Диамины – это органические соединения, содержащие две группы – NH₂.

а) Н₂N—CH₂—CH₂—NH₂ б) H₂N— ( CN₂ )₆—NH₂

этилендиамин гексаметилендиамин – 1,6

Применяют для получения волокна нейлона.

Номенклатура аминов.

Амины называют с суффиксом – аминна конце.

3 2 1

а) СН₃—СН—СН₂—NH₂ б) СН₃—NH₂

│ метиламин

CH₃

2-метилпропанамин-1

в) CH₃—NH―CH₃ г) СН₃—СН₂—N—CH₂—CH₂—CH₃

диметиламин │

CH₃

метилпропилэтиламин

Изомерия аминов.

Для аминов характерен следующий вид изомерии:

1) изомерия углеродного скелета

2) изомерия положения аминогруппы

Физические свойства.

Низшие амины (метиламин, диметиламин, триметиламин) при нормальных условиях – газы, имеющие запах аммиака. Средние члены ряда аминов – жидкости со слабым запахом, высшие – твердые вещества без запаха.

Способы получения.

1) Из галогеноалканов ( аммонолиз галогеноалканов).

С₂Н₅OH, t С₂Н₅OH, t

CH₃J + NH₃ ————→ [ CH₃NH₃ ]J^- + NH₃————→CH₃—NH₂

иодметан метиламмоний – NH₄J метиламин

йодид йодид

аммония

2) При действии на соли аминов щелочей выделяются амины:

[ СН₃NH₃⁺ ]Cl^- + NaOH——→ CH₃NH₂ + NaCl + H₂O

хлорид метиламмонил метиламин

3) Реакция Зинина (получение аминов из нитросоединений):

+2 [ H⁺ ] +4 [ H⁺ ]

С₆Н₅NO₂ —————→C₆H₅—N═O ————→ C₆H₅—NH₂

нитробензол – H₂O нитрозобензол – H₂O анилин

Водород, используемый в данной реакции, получают при взаимодействии металлов с серной или хлороводородной кислотами.

4) Получение из нитрилов.

t, K

CH₃—C≡N + 2H₂ ———→ CH₃—CH₂—NH₂

этанонитрил этиламин

5) Из амидов кислот ( реакция Гофмановского, расщепления )

O t, K=LiAlH₄

// ( алюмогидрид лития )

R—C + NaBrO ——————→ R—NH₂ + CO₂↑ + NaBr

\ гипобромид амин

NH₂ натрия

амид

Химические свойства.

··

I. Основные свойства аминов: R—CH₂ ———— N — H основной центр

нуклеофильный центр H

Неподеленная пара электронов азота обуславливает основные свойства аминов. В ароматических аминах аминогруппа участвует в сопряжении с π-электронным облаком бензольного кольца. В связи с этим ароматические амины более слабые основания.

1. Взаимодействие аминов с кислотами:

+KOH

а) CH₃—NH₂ + HCl ——→ [ CH₃NH₃⁺ ]Cl^- ——→ CH₃ — NH₂

метиламин метиламмоний – KCl метиламин

хлорид – H₂O

б) ( СН₃ )₂NH + HCl ——→ [ ( CH₃)₂NH₂⁺ ]Cl^-

диметиламмоний

хлорид

··

в) (CH₃)₃N + HCl ——→ [ (CH₃)₃NH⁺]Cl^-

триметиламмоний

хлорид

г) C₆H₅—NH₂ + H₂SO₄ ——→ [ C₆H₅NH₃⁺ ]HSO₄

фениламин гидросульфат-

(анилин) фениламмония

1. Взаимодействие аминов с водой:

··

а) R—NH₂ + HOH ———→ [ R—NH₃⁺ ]OH^-

·· гидроксид … аммония

б) R—NH + H₂O ———→ [ (R)₂ NH₂⁺ ]OH^-

|

R гидрооксид ди… аммония

··

в) R—N—R + H₂O ——→ [ (R)₃ NH⁺ ]OH^-

| гидрооксид три… аммония

R

Алкилирование аминов ( реакция Гофмана )

t

H₃C—NH₂ + CH₃J——→[ CH₃—NH₂—CH₃⁺ ]J^- + NaOH——→CH₃—NH—CH₃

( первичный амин ) диметиламмоний – NaJ диметиламин

йодид – H₂O (вторичный амин)

Соли аминов – кристаллические вещества, растворимые в воде, водные растворы их проводят электрический ток.

Ацилирование аминов ( реакция Гофмана )

O O

// t, K ║

C₆H₅—NH₂ + CH₃—C—Cl ———→C₆H₅—NH—C—CH₃

анилин хлорангидрид анилид уксусной к-ты

Горение аминов:

t

4CH₃NH₂ + 9O₂ ———→ 4CO₂↑ + 2N₂↑ + JOH₂O

метиламин

Галогенирование ( качественная реакция на анилин )

—— Br

—— NH₂ t=20º —— NH₂

а) + 3Br₂ ————→

– 3HBr Br—— —— Br

анилин 2,4,6 – триброманилин белого цвета

б) —— NH₂ t=20ºC —— NH₂

+ Br₂

– HBr —— Br

орто-броманилин

t=20˚C

– HBr

—— NH₂

Br —— пара-броманилин

Сульфирование:

NH₂

t=200ºC —— NH₂ орто-аминобен-

+ OH—SO₃—H золсульфокис-

– H₂O SO₃H лота

– H₂O t=200ºC

____NH₂

сульфаниловая к-та

HO₃S ___ (пара-аминобензол-

сульфакислота)

Общая формула

сульфаниламидов: NH—R₁

SO₂—NH—R

H₃C—C—NH

║

O

SO₂—NH₂ – Cтрептоцид

Реакция с азотистой кислотой:

а) R—NH₂ + HONO ——→ R—OH + N₂↑ + H₂O

первичный азотистая спирт

амин кислота

б) R—NH + HONO——→R—N—N ═ O + H₂O

│ │

R R

нитрозоамин

Группа —N═O называется нитрозогруппой

Отдельные представители и их применение.

1. МетиламинСН₃—NH₂ .

Газ с запахом NH₃. Используется в кожевенной промышленности, в синтезе лекарственных средств.

2. Фениламин С₆Н₅—NH₂. (анилин)

Бесцветная маслообразная жидкость, тяжелее воды, яд ! При окислении становится красно-бурого цвета, со слабым запахом, малорастворим в воде, хорошо в спирте, эфире, бензоле. Используют для синтеза сульфаниламидов, анестезина.

Качественные реакции на анилин.

1) анилин + хлорная известь ———→ фиолетовое окрашивание

2) анилин + лингин + HCl ———→ ярко-желтый цвет (для определения качества бумаги )

3) образование 2,4,6-трибромаанилина.

Анилин используется для получения красителей, пластмасс, проявителей.

4) Дифениламин: C₆H₅—NH—C₆H₅ , качественный реактив на азотную и азотис-

тую кислоту, на нитрит и нитрат ионы. В присутствии конц. серной к-ты с

этими ионами дифениламин дает синее окрашивание.

5) Триметиламин: CH₃—N—CH₃ , газ неприятного запаха, содержится в цветах

│

CH₃

боярышника, селедочном рассоле.

6) Бутандиамин – 1,4 NH₂—( CH₂ )₄—NH₂ , кристаллическое вещество, содер-

жится в гнойных выделениях. Название путресцин произошло от латинского

слова «путресцера» – гноиться.

7) Пентандиамин – 1,5 NH₂—(CH₂)₅—NH₂ . Жидкость, содержащаяся в раз-

лагающихся трупах. Называется кадаверин от латинского слова «кадавер»-

труп.

Качественная реакция на первичные амины:

CH₃NH₂ + CHCl₃ + 3KOH ———→ CH₃—N ≡ C↑ + 3KCl + 3H₂O

метилизонитрил

Метилизонитрил имеет неприятный специфический запах.

Домашнее задание:

Г. М. Чернобельская «Общая химия», Москва, «Медицина», 1991 г.; стр. 491-497.

Вопросы для закрепления:

1.Определение аминов.

2.Какие бывают амины?

3.Функциональная группа аминов.

4.Чем определяется основный характер аминов?

5.Какие свойства проявляет анилин?

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: