www.wikidata.uk-ua.nina.az

Аміни Амі ни азотовмісні органічні хімічні сполуки похідні аміаку NH3 1 в якому щонайменш один атом водню заміщений аліф

Аміни

Амі́ни — азотовмісні органічні хімічні сполуки, похідні аміаку (NH3), в якому щонайменш один атом водню заміщений аліфатичним або ароматичним вуглеводневим фрагментом.

Загальна формула амінів

Загальний опис Редагувати

Якщо амін містить одну вуглеводневу групу, він називається первинним аміном (формула RNH2), якщо дві — вторинним аміном (R2NH), а якщо три — третинним аміном (R3N). Четвертинні аміни мають чотири замісники на атомі азоту, внаслідок чого вони мають електричний заряд +1.

Залежно від природи радикалів аміни називаються: аліфатичними, ароматичними та гетероциклічними; останній термін відноситься до азотовмісних гетероциклів. Нижчі аліфатичні аміни — гази, вищі — рідини й тверді речовини. Аміни з коротким вуглеводневими ланцюгом добре розчинюються у воді, зі збільшенням довжини вуглеводневого радикалу розчинність амінів зменшується. Найважливішим ароматичним аміном є анілін.

Отримання Редагувати

Оскільки атом азоту в амінах формально має ступінь окиснення -III, їх отримують відновленням інших азотовмісних органічних сполук (нітро- та нітрозосполук, а також алкілгідроксиламінів, нітрилів тощо). Для цього застосовується реакція гідрогенування в присутності нікелевого каталізатора:

Також аміни можна отримати прямим алкілюванням аміаку. Для цього до надлишку аміаку додають, наприклад, йодметан. Потім до солі, що утворилася, додають аміак:

Проте, недоліками цього методу є замалий спектр можливих продуктів, а також неможливість контролювати перебіг реакції: так, щойно утворені первинні аміни охоче реагують з наступним еквівалентом йодоалкану, утворюючи вторинні, третинні, і навіть четвертинні аміни.

Аміак також можна алкілювати за допомогою спиртів. Цим способом можна отримати первинні, вторинні й третинні аміни:

Ще аміни можна отримати шляхом додавання аміаку до альдегідів та кетонів і послідовним каталітичним гідрогенуванням утвореного іміну:

Для отримання вторинних амінів замість аміаку використовують первинні аміни, а для третинних — вторинні.

Аміни також отримують дією на аміди карбонових кислот розчинів брому (хлору) у гідроксиді калію (натрію); ця реакція відома як перегрупування за Гофманом. Вона протікає в декілька етапів:

  1. Спочатку молекула брому взаємодіє з амідом, заміщуючи атом гідрогену на атом брому: (луг нейтралізує кислоту, яка утворилася)
  2. Далі гідроксид калію розпадається на іони. Гідроксид-іон відриває від молекули, що утворилася, протон, а його місце займає іон калію:
  3. Потім від цієї молекули відщеплюється бромід калію:
  4. Молекула, яка залишилася, нестабільна, тому атом нітрогену переходить у місце між радикалом та карбонілом:
  5. До цієї молекули приєднується молекула води, яка утворилася на другому етапі реакції. Атом оксигену приєднується до карбонільної групи, утворюючи вуглекислий газ, а два атома гідрогену — до атома нітрогену:

Первинні аміни також можна селективно отримати за допомогою синтезу Габрієля:

Хімічні властивості Редагувати

Основні властивості Редагувати

Аміни проявляють основні властивості через наявність у атома азоту неподіленої електронної пари. При взаємодії з кислотами вони утворюють амонієві солі:

Основні властивості в аліфатичних амінів проявляються сильніше, ніж в аміаку. У вторинних вони проявляються сильніше, ніж у первинних, а у третинних — найсильніше. Це пов'язано з +I-еффектом радикалів: електронна густина на атомі азоту збільшується, внаслідок чого він сильніше притягує протон.

Проте це правило не працює, якщо амін знаходиться у водному розчині: вторинні аміни сильніші за третині. Це пов' язано з тим, що стійкість катіону збільшується при наявності сольватної оболонки. Сольватна оболонка утворюється завдяки водневим зв'язкам між атомом оксигену з води та атомом гідрогену з аміну, доступ до якого у третинних амінів утруднений.

Але основні властивості ароматичних амінів проявляються слабше, ніж в аміаку через спряження неподіленної електронної пари нітрогену з π-електронами ароматичного ядра.

Взаємодія з нітритною кислотою Редагувати

Аліфатичні аміни Редагувати

Однією з важливих реакцій аліфатичних амінів є взаємодія їх з HNO2: первинні аміни при цьому утворюють спирти, вторинні — нітрозаміни, третинні не реагують.

Реакція протікає у декілька етапів:

  1. Спочатку нітритна кислота реагує з іншою сильною кислотою (наприклад, хлоридною або сульфатною) і приєднує протон, утворюючи протоновану кислоту .
  2. Далі ця протонована кислота може розпастися на нітрозоній-катіон та воду:
  3. Нітрозоній-катіон приєднується до іншої молекули HNO2, утворюючи триоксид діазоту:
  4. Триоксид діазоту розпадається на О-N=O та N=O. O-N=O відщеплює атом гідрогену від аміногрупи, а нітрозогрупа приєднується на його місце, утворюючи нітрозамін: або На цьому етапі реакція для вторинних амінів завершується. У подальших етапах беруть участь лише первинні аміни.
  5. Нітрозамін, що утворився, може перейти в діазогідрат:
  6. Діазогідрат приєднує протон, а потім від цього катіона відщеплюється вода:
  7. Від нітрена, який утворився, відщеплюється азот:
  8. До радикал-іона приєднується молекула води, утворюючи оксонієвий катіон, від якого відривається протон:

Ароматичні аміни Редагувати

(Про реакцію первинних аміннв)

Ароматичні аміни також по-різному реагують з нітритною кислотою в залежності від порядку аміну. Первинні ароматичні аміни у кислому середовищі утворюють діазосполуки:

Вторинні ароматичні аміни так само, як і аліфатичні, утворюють нітрозоаміни. При нагріванні нітрозогрупа вступає в реакцію перегрупування, внаслідок чого утворюються п-нітрозоалкіл(або арил)аніліни:

Третинні ароматичні аміни утворюють п-(або о-, якщо п-положення зайняте)нітрозопохідні:

Застосування Редагувати

Аміни широко використовуються в анілофарбувальній та фармацевтичній промисловості, наприклад, як складники реагентів при флотації та масляній агломерації (грануляції, флокуляції) вугілля.

Див. також Редагувати

Джерела Редагувати

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Аміни
  • Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  • Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія. — 3-є. — Львів : Центр Європи, 2006. — 864 с. — ISBN 966-7022-19-6.
  • Vollhard, Kurt Peter C.; Schore, Neil Eric (2011). Organische Chemie (нім.) (вид. 5). Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 3-527-32754-1. OCLC 760140825. 

Посилання Редагувати

  1. Tolstoukhov, Anatoliĭ.; Толстоухов, Анатолій.; Vseukraïnsʹka ekolohichna liha; Всеукраїнська екологічна ліга. (2007-2008). Ekolohichna ent︠s︡yklopedii︠a︡. Kyïv. ISBN 978-966-8670-41-1. OCLC 858161396. 
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Ami ni azotovmisni organichni himichni spoluki pohidni amiaku NH3 1 v yakomu shonajmensh odin atom vodnyu zamishenij alifatichnim abo aromatichnim vuglevodnevim fragmentom Zagalna formula aminiv Zmist 1 Zagalnij opis 2 Otrimannya 3 Himichni vlastivosti 3 1 Osnovni vlastivosti 3 2 Vzayemodiya z nitritnoyu kislotoyu 3 2 1 Alifatichni amini 3 2 2 Aromatichni amini 4 Zastosuvannya 5 Div takozh 6 Dzherela 7 PosilannyaZagalnij opis RedaguvatiYaksho amin mistit odnu vuglevodnevu grupu vin nazivayetsya pervinnim aminom formula RNH2 yaksho dvi vtorinnim aminom R2NH a yaksho tri tretinnim aminom R3N Chetvertinni amini mayut chotiri zamisniki na atomi azotu vnaslidok chogo voni mayut elektrichnij zaryad 1 Zalezhno vid prirodi radikaliv amini nazivayutsya alifatichnimi aromatichnimi ta geterociklichnimi ostannij termin vidnositsya do azotovmisnih geterocikliv Nizhchi alifatichni amini gazi vishi ridini j tverdi rechovini Amini z korotkim vuglevodnevimi lancyugom dobre rozchinyuyutsya u vodi zi zbilshennyam dovzhini vuglevodnevogo radikalu rozchinnist aminiv zmenshuyetsya Najvazhlivishim aromatichnim aminom ye anilin Otrimannya RedaguvatiOskilki atom azotu v aminah formalno maye stupin okisnennya III yih otrimuyut vidnovlennyam inshih azotovmisnih organichnih spoluk nitro ta nitrozospoluk a takozh alkilgidroksilaminiv nitriliv tosho Dlya cogo zastosovuyetsya reakciya gidrogenuvannya v prisutnosti nikelevogo katalizatora R NO 2 H 2 H 2 O R NO 2 H 2 H 2 O R NH 2 displaystyle ce R NO2 H2 gt H 2O R NO 2H2 gt H 2O R NH2 nbsp R C N 2 H 2 N i R CH 2 NH 2 displaystyle ce R C N 2H2 gt Ni R CH2 NH2 nbsp Takozh amini mozhna otrimati pryamim alkilyuvannyam amiaku Dlya cogo do nadlishku amiaku dodayut napriklad jodmetan Potim do soli sho utvorilasya dodayut amiak NH 3 CH 3 I CH 3 NH 3 I NH 3 CH 3 NH 2 NH 4 I displaystyle ce NH3 CH3 I gt CH3 NH3 I NH3 lt gt CH3 NH2 NH4 I nbsp Prote nedolikami cogo metodu ye zamalij spektr mozhlivih produktiv a takozh nemozhlivist kontrolyuvati perebig reakciyi tak shojno utvoreni pervinni amini ohoche reaguyut z nastupnim ekvivalentom jodoalkanu utvoryuyuchi vtorinni tretinni i navit chetvertinni amini Amiak takozh mozhna alkilyuvati za dopomogoyu spirtiv Cim sposobom mozhna otrimati pervinni vtorinni j tretinni amini NH 3 R OH 450 o C NH 2 R H 2 O displaystyle ce NH3 R OH gt 450 oC NH2 R H2O nbsp NH 2 R R OH 450 o C R NH R H 2 O displaystyle ce NH2 R R OH gt 450 oC R NH R H2O nbsp R NH R R OH 450 o C R 3 N H 2 O displaystyle ce R NH R R OH gt 450 oC R3 N H2O nbsp She amini mozhna otrimati shlyahom dodavannya amiaku do aldegidiv ta ketoniv i poslidovnim katalitichnim gidrogenuvannyam utvorenogo iminu R CO R NH 3 H 2 O R C NH R N i H 2 R CH NH 2 R displaystyle ce R CO R NH3 gt H 2O R C NH R gt H 2 Ni R CH NH2 R nbsp Dlya otrimannya vtorinnih aminiv zamist amiaku vikoristovuyut pervinni amini a dlya tretinnih vtorinni Amini takozh otrimuyut diyeyu na amidi karbonovih kislot rozchiniv bromu hloru u gidroksidi kaliyu natriyu cya reakciya vidoma yak peregrupuvannya za Gofmanom Vona protikaye v dekilka etapiv Spochatku molekula bromu vzayemodiye z amidom zamishuyuchi atom gidrogenu na atom bromu R CO NH 2 Br 2 R CO NHBr HBr displaystyle ce R CO NH2 Br2 gt R CO NHBr HBr nbsp lug nejtralizuye kislotu yaka utvorilasya Dali gidroksid kaliyu rozpadayetsya na ioni Gidroksid ion vidrivaye vid molekuli sho utvorilasya proton a jogo misce zajmaye ion kaliyu R CO NBr H K OH R CO NBr K H 2 O displaystyle ce R CO NBr H K OH gt R CO NBr K H2O nbsp Potim vid ciyeyi molekuli vidsheplyuyetsya bromid kaliyu R CO NBr K R CO N K Br displaystyle ce R CO NBr K gt R CO N K Br nbsp Molekula yaka zalishilasya nestabilna tomu atom nitrogenu perehodit u misce mizh radikalom ta karbonilom R CO N R N CO displaystyle ce R CO N gt R N CO nbsp Do ciyeyi molekuli priyednuyetsya molekula vodi yaka utvorilasya na drugomu etapi reakciyi Atom oksigenu priyednuyetsya do karbonilnoyi grupi utvoryuyuchi vuglekislij gaz a dva atoma gidrogenu do atoma nitrogenu R N CO H 2 O R NH 2 CO 2 displaystyle ce R N CO H2O gt R NH2 CO2 nbsp nbsp Pervinni amini takozh mozhna selektivno otrimati za dopomogoyu sintezu Gabriyelya nbsp Dokladnishe Sintez GabriyelyaHimichni vlastivosti RedaguvatiOsnovni vlastivosti Redaguvati Amini proyavlyayut osnovni vlastivosti cherez nayavnist u atoma azotu nepodilenoyi elektronnoyi pari Pri vzayemodiyi z kislotami voni utvoryuyut amoniyevi soli R NH 2 HCl R NH 3 Cl displaystyle ce R NH2 HCl gt R NH3 Cl nbsp Osnovni vlastivosti v alifatichnih aminiv proyavlyayutsya silnishe nizh v amiaku U vtorinnih voni proyavlyayutsya silnishe nizh u pervinnih a u tretinnih najsilnishe Ce pov yazano z I effektom radikaliv elektronna gustina na atomi azotu zbilshuyetsya vnaslidok chogo vin silnishe prityaguye proton Prote ce pravilo ne pracyuye yaksho amin znahoditsya u vodnomu rozchini vtorinni amini silnishi za tretini Ce pov yazano z tim sho stijkist kationu zbilshuyetsya pri nayavnosti solvatnoyi obolonki Solvatna obolonka utvoryuyetsya zavdyaki vodnevim zv yazkam mizh atomom oksigenu z vodi ta atomom gidrogenu z aminu dostup do yakogo u tretinnih aminiv utrudnenij Ale osnovni vlastivosti aromatichnih aminiv proyavlyayutsya slabshe nizh v amiaku cherez spryazhennya nepodilennoyi elektronnoyi pari nitrogenu z p elektronami aromatichnogo yadra Vzayemodiya z nitritnoyu kislotoyu Redaguvati Alifatichni amini Redaguvati Odniyeyu z vazhlivih reakcij alifatichnih aminiv ye vzayemodiya yih z HNO2 pervinni amini pri comu utvoryuyut spirti vtorinni nitrozamini tretinni ne reaguyut R NH 2 HNO 2 R OH H 2 O N 2 displaystyle ce R NH2 HNO2 gt R OH H2O N2 nbsp R NH R HNO 2 R N NO R H 2 O displaystyle ce R NH R HNO2 gt R N NO R H2O nbsp Reakciya protikaye u dekilka etapiv Spochatku nitritna kislota reaguye z inshoyu silnoyu kislotoyu napriklad hloridnoyu abo sulfatnoyu i priyednuye proton utvoryuyuchi protonovanu kislotu H 2 NO 2 displaystyle ce H2 NO2 nbsp Dali cya protonovana kislota mozhe rozpastisya na nitrozonij kation ta vodu H 2 NO 2 H 2 O NO displaystyle ce H2 NO2 lt gt H2O NO nbsp Nitrozonij kation priyednuyetsya do inshoyi molekuli HNO2 utvoryuyuchi trioksid diazotu N O H O N O H O N O N O displaystyle ce N O H O N O lt gt H O N O N O nbsp Trioksid diazotu rozpadayetsya na O N O ta N O O N O vidsheplyuye atom gidrogenu vid aminogrupi a nitrozogrupa priyednuyetsya na jogo misce utvoryuyuchi nitrozamin R NH 2 O N O N O R NH N O HNO 2 displaystyle ce R NH2 O N O N O lt gt R NH N O HNO2 nbsp abo R NH R O N O N O R N N O R HNO 2 displaystyle ce R NH R O N O N O lt gt R N N O R HNO2 nbsp Na comu etapi reakciya dlya vtorinnih aminiv zavershuyetsya U podalshih etapah berut uchast lishe pervinni amini Nitrozamin sho utvorivsya mozhe perejti v diazogidrat R NH N O R N N OH displaystyle ce R NH N O lt gt R N N OH nbsp Diazogidrat priyednuye proton a potim vid cogo kationa vidsheplyuyetsya voda R N N OH H R N N OH 2 R N N H 2 O displaystyle ce R N N OH H gt R N N OH2 gt R N N H2O nbsp Vid nitrena yakij utvorivsya vidsheplyuyetsya azot R N 2 R N 2 displaystyle ce R N2 gt R N2 nbsp Do radikal iona priyednuyetsya molekula vodi utvoryuyuchi oksoniyevij kation vid yakogo vidrivayetsya proton R H 2 O R O H 2 R OH H displaystyle ce R H2O gt R O H2 gt R OH H nbsp Aromatichni amini Redaguvati Dokladnishe Diazotuvannya Pro reakciyu pervinnih aminnv Aromatichni amini takozh po riznomu reaguyut z nitritnoyu kislotoyu v zalezhnosti vid poryadku aminu Pervinni aromatichni amini u kislomu seredovishi utvoryuyut diazospoluki Ar NH 2 H O NO HCl Ar N N Cl 2 H 2 O displaystyle ce Ar NH2 H O NO HCl gt Ar N N Cl 2H2O nbsp Vtorinni aromatichni amini tak samo yak i alifatichni utvoryuyut nitrozoamini Pri nagrivanni nitrozogrupa vstupaye v reakciyu peregrupuvannya vnaslidok chogo utvoryuyutsya p nitrozoalkil abo aril anilini C 6 H 5 NH R H O NO H 2 O C 6 H 5 N NO R t ON C 6 H 4 NH R displaystyle ce C6H5 NH R H O NO gt H 2O C6H5 N NO R gt t ON C6H4 NH R nbsp Tretinni aromatichni amini utvoryuyut p abo o yaksho p polozhennya zajnyate nitrozopohidni C 6 H 5 NR 2 HO NO ON C 6 H 4 NR 2 H 2 O displaystyle ce C6H5 NR2 HO NO gt ON C6H4 NR2 H2O nbsp Zastosuvannya RedaguvatiAmini shiroko vikoristovuyutsya v anilofarbuvalnij ta farmacevtichnij promislovosti napriklad yak skladniki reagentiv pri flotaciyi ta maslyanij aglomeraciyi granulyaciyi flokulyaciyi vugillya Div takozh RedaguvatiReakciya Rashiga Oksidi aminivDzherela RedaguvatiVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu AminiUkrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Glosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Lastuhin Yu O Voronov S A Organichna himiya 3 ye Lviv Centr Yevropi 2006 864 s ISBN 966 7022 19 6 Vollhard Kurt Peter C Schore Neil Eric 2011 Organische Chemie nim vid 5 Weinheim Wiley VCH ISBN 3 527 32754 1 OCLC 760140825 Posilannya RedaguvatiAMINI Arhivovano 18 bereznya 2022 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya Tolstoukhov Anatoliĭ Tolstouhov Anatolij Vseukrainsʹka ekolohichna liha Vseukrayinska ekologichna liga 2007 2008 Ekolohichna ent s yklopedii a Kyiv ISBN 978 966 8670 41 1 OCLC 858161396 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Amini amp oldid 39334475