Амины

 Аминами называются органические производные аммиака, в котором один, два или все три атома водорода замещены на углеводородные радикалы ( предельные, непредельные, ароматические).

Название  аминов производят от названия углеводородного  радикала с добавлением окончания  –амин или от названия соответствующего углеводорода с приставкой амино-.

Примеры:

CH3 – NH2 CH3 – NH – C2H5

метиламин метилэтиламин мтилдифениламин

 

фениламин

(анилин)

В зависимости  от числа атомов водорода, замещенных в аммиаке на углеводородные радикалы, различают первичные, вторичные  и третичные амины:

R

R- NH2 R – NH – R’ R –  N – R”

первичный амин, вторичный амин, третичный амин

Где R, R’, R’’ – углеводородные радикалы.

Первичные, вторичные и третичные амины  можно получить, проводя алкилирование (введение алкильного радикала) аммиака. При этом происходит постепенное замещение атомов водорода аммиака на радикалы, и образуется смесь аминов:

NH3 + CH3I --- CH3NH2 + HI

CH3NH2 + CH3I --- (CH3)2NH + HI

(CH3)2NH + CH3I --- (CH3)2N + HI

Обычно в  смеси аминов преобладает один из них в зависимости от соотношения  исходных веществ.

Для получения  вторичных и третичных аминов можно использовать реакцию аминов с галогеналкилами:

(CH3)2NH + C2H5Br --- (CH3)2NC2H5 + HBr

Амины можно  получить восстановлением нитросоединений. Обычно нитросоединения подвергают каталитическому гидрированию водородом:

C2H5NO2 + 3H2 --- C2H5NH2 + 2H2O

Этот метод  используется в промышленности для  получения ароматических аминов .

Предельные  амины. При обычных условиях метил  амин CH3NH2, диметиламин (CH3)2NH, триметиламин (CH3)3N и этиламин C2H5NH2 – газы с запахом, напоминающим запах аммиака.

Эти амины  хорошо растворимы в воде. Более  сложные амины – жидкости, высшие амины – твердые вещества.

Для аминов характерны реакции присоединения, в результате которых образуются алкиламиновые соли. Например, амины  присоединяют галогеноводороды:

(CH3)2NH2 +HCl --- [(CH3)2NH3]Cl

хлорид этиламмония

(CH3)2NH + HBr --- [(CH3)2NH2]Br

бромид диметиламмония

(CH3)3N + HI --- [(CH3)3NH]I

иодид триметиламмония

Тритичные амины присоединяют галогенопроизводные углеводорода с образованием тетраалкиламмониевых солей, например:

(C2H5)3N + C2H5I --- [(C2H5)4N]I

Алкиламониевые соли растворимы в воде и в некоторых органических растворителях. При этом они диссоциируют на ионы:

[(C2H5)4N]I === [(C2H5)4N]+ + I-

В результате водные и неводные растворы этих солей  проводят электрический ток. Химическая связь в алкиламмониевых соединениях ковалентная, образованная по донорно-акцепторному механизму:

Ион метиламмония

Как и аммиак, в водных растворах амины проявляют  свойства оснований. В их растворах  появляются гидроксид-ионы за счет образования алкиламониевых оснований:

C2H5NH2 + H2O === [C2H5NH3]+ + OH-

Щелочную  реакцию растворов аминов можно  обнаружить при помощи индикаторов.

Амины горят  на воздухе с выделением CO2, азота и воды, например:

4(C2H5)2NH + 27O2 --- 16CO2 + 2N2 + 22H2O

Первичные, вторичные и третичные амины  можно различить, используя азотную  кислоту HNO2. При взаимодействии этой кислоты с первичными аминами образуется спирт и выделяется азот:

CH3 – NH2 + HNO2 --- CH3 – OH + N2 +H2O

Вторичные амины  дают азотистой кислотой нитрозосоединения, которые имеют характерный запах:

CH3 – NH2 – CH3 + HNO2 --- (CH3)2 – N==NO+H2O

Третичные амины  не реагируют азотистой кислотой.

  Анилин C6H5NH2 является важнейшим ароматическим амином. Он представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, которая кипит при температуре 184,4 0 С. Анилин был впервые получен в XIX в. русским химиком-органиком Н. Н. Зининым, который использовал реакцию восстановления нитробензола сульфидом аммония (NH4)2S. В промышленности анилин получают каталитическим гидрированием нитробензола с использованием медного катализатора:

C6H5 – NO2 + 3H2 -cu-- C6H5 – NH2 + 2H2O

  Старый способ восстановления нитробензола, который потерял промышленное значение, заключается в использовании в качестве восстановителя железа в присутствии кислоты.

  По химическим свойствам анилин во многом аналогичен предельным аминам, однако по сравнению с ними является более слабым основанием, что обусловлено влиянием бензольного кольца. Свободная электронная пора атома азота, с наличием которой связаны основные свойства, частично втягивается в П – электронную систему бензольного кольца:

  Уменьшение электронной плотности на атоме азота снижает основные свойства анилина. Анилин образует соли лишь с сильными кислотами. Например, с хлороводородной кислотой он образует хлорид фениламмония:

C6H5NH2 + HCl --- [C6H5NH3]Cl

  Азотная кислота образует с анилином диазосоединения:

C6H5 – NH2 + NaNO2 +2HCl --- [C6H5 – N+==N]Cl- + NaCl + 2H2O

  Диазосоединения, особенно ароматические. Имеют большое значение в синтезе органических красителей.

  Некоторые особые свойства анилина обусловлены наличием в его молекуле ароматического ядра. Так, анилин легко взаимодействует в растворах с хлором и бромом, при этом происходит замещение атомов водорода в бензольном ядре, находящихся в орто- и пара-положенияхк аминогруппе:

  Анилин сульфируется при нагревании с серной кислотой, при этом образуется сульфаниловая кислота:

 

  Сульфаниловая кислота – важнейший промежуточный продукт при синтезе красителей и лекарственных препаратов.

 

Гидрированием анилина в присутствии катализаторов  можно получить циклогексиламин:

C6H5 – NH2 + 3H2 --- C6H11 – NH2

  Анилин используется в химической промышленности для синтеза многих органических соединений, в том числе красителей и лекарств.