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 |

О бщая 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 |

О бщая 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 – амин на 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

2. 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

• H Br

—— 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)

О бщая формула

с ульфаниламидов: NH—R₁

SO₂—NH—R

H ₃C—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

Г руппа —N═O называется нитрозогруппой